ITBO20130486A1 - Dispositivo oscillante per la chiusura di una conduttura - Google Patents

Description

DISPOSITIVO OSCILLANTE PER LA CHIUSURA DI UNA CONDUTTURA

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

La presente invenzione si inquadra nel settore tecnico relativo alle attrezzature per l’esecuzione di interventi di installazione, riparazione e/o manutenzione di tubazioni nelle quali sono condotti fluidi in pressione, ad esempio gas, acqua, idrocarburi e simili, senza interruzione del servizio ed evitando dispersioni di sostanze inquinanti nell’ambiente.

Quando si verifica una rottura di una di dette tubazioni, l’intervento consiste nell’isolare un tratto sufficientemente lungo di questa, in corrispondenza della rottura, collegando i rami a monte ed a valle con una conduttura provvisoria, così da creare un by-pass in cui deviare il flusso del fluido senza arrestarlo.

Per realizzare tali tipi di interventi occorrono attrezzature speciali e, più in dettaglio, à ̈ previsto di forare la tubazione nei due punti previsti, applicare ad ognuno un raccordo ed una valvola (chiamata in gergo “valvola piatta†) e quindi fissare rispettive macchine tamponatrici che vengono collegate con detta conduttura provvisoria; ciascuna di queste macchine comprende organi atti ad introdursi nella tubazione sottostante, transitando attraverso la valvola piatta ed il raccordo, e ad essere successivamente azionati al fine di occludere la tubazione all’inizio ed alla fine del tratto da isolare, ad esempio con l’espansione radiale di anelli di tenuta.

Una valvola piatta convenzionale à ̈ costituita, essenzialmente, da due semigusci nei quali à ̈ presente un foro passante destinato a risultare coassiale con il raccordo; tra i semigusci à ̈ contenuta una lama a settore circolare, fulcrata nel centro del raggio di questo ed atta ad oscillare tra una posizione aperta in cui il foro ed il raccordo sono comunicanti, ed una chiusa in cui gli stessi sono divisi.

Le valvole piatte restano chiuse sintanto che le rispettive macchine tamponatrici non sono poste in opera e vengono aperte agendo su un perno, ad esempio con sezione quadra od esagonale, solidale al fulcro della lama e che sporge dai semigusci, per essere impegnato con un attrezzo, una chiave o simile.

L’azionamento della lama, sia in apertura che in chiusura, risulta abbastanza difficoltoso, a causa del fatto che agendo sul fulcro si ha un braccio di leva sfavorevole, aggravato dalla pressione del fluido che insiste perpendicolarmente sulla lama aumentando l’attrito.

Inoltre, la sede in cui si muove la lama risulta in comunicazione con la conduttura e viene invasa dal fluido che transita in essa cosicché ad intervento concluso à ̈ necessaria una accurata manutenzione di pulizia della valvola piatta.

La combinazione di questi inconvenienti può comportare situazioni in cui la valvola risulta bloccata non tanto perché lo sia meccanicamente, ma solo perché la manovra richiede una forza superiore a quella che normalmente si riesce a sviluppare.

Scopo della presente invenzione à ̈ perciò quello di proporre un dispositivo per la chiusura di una conduttura che, pur annoverandosi come una valvola piatta, risulti conformato in modo originale ed innovativo e possa superare i limiti e gli inconvenienti lamentati con le realizzazioni di arte nota, in particolare per ridurre lo sforzo necessario all’azionamento.

Un altro scopo dell’invenzione consiste nell’ottenere un dispositivo nel quale il fluido in transito non vada ad interessare zone adiacenti il foro di comunicazione con la conduttura, limitando in tal modo la dispersione di materiale inquinante e la manutenzione del dispositivo stesso.

Ancora uno scopo dell’invenzione riguarda la volontà di realizzare un dispositivo di dimensioni compatte e costituito da elementi di forma semplice, cosicché risulti più agevole ed economica la costruzione.

Un ulteriore scopo dell’invenzione si prefigge di realizzare un dispositivo che possa essere utilizzato in combinazione con raccordi e macchine tamponatrici di tipo noto, senza richiedere alcun adattamento.

Questi ed altri scopi sono pienamente raggiunti mediante un dispositivo per la chiusura di una conduttura, con quest’ultima applicata in derivazione ad una tubazione per il trasporto di fluidi, con detto dispositivo del tipo atto ad essere manovrato dall’esterno per la definizione di una posizione aperta ed una chiusa, rispettivamente per consentire o impedire l’afflusso di detto fluido verso la citata conduttura derivata, e comprendente:

− un corpo scatolare, costituito da due semigusci, inferiore e superiore, accoppiati amovibilmente a tenuta, tra i quali à ̈ definita un’intercapedine comunicante con due aperture, ognuna delle quali realizzate nella parete di uno di detti semigusci, coassialmente all’altra;

− una prima flangia, resa solidale a detto semiguscio inferiore in corrispondenza della relativa apertura, atta a collegare il suddetto dispositivo con il ramo sottostante di detta conduttura derivata;

− una seconda flangia, resa solidale a detto semiguscio superiore in corrispondenza della relativa apertura, atta a collegare il suddetto dispositivo con il ramo sovrastante di detta conduttura derivata;

− un otturatore oscillante, alloggiato nella citata intercapedine e articolato in corrispondenza di un fulcro avente asse parallelo a quello di dette aperture, detto otturatore oscillante essendo mobile entro la medesima intercapedine tra due posizioni estreme, aperta e chiusa, nelle quali i citati rami sottostante e sovrastante della conduttura derivata risultano, rispettivamente, comunicanti e separati;

− organi di manovra a pignone e settore dentato, associati a detto otturatore oscillante e previsti per essere azionati dall’esterno di detto corpo scatolare per movimentare lo stesso otturatore oscillante tra le due relative citate posizioni.

Le caratteristiche dell’invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione di una preferita forme di realizzazione del dispositivo per la chiusura di una conduttura in oggetto, in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni e con l’ausilio delle allegate tavole di disegno, nelle quali:

− la Fig. 1 illustra, in vista assonometrica parzialmente esplosa, il dispositivo in oggetto;

− la Fig.2 illustra una sezione verticale del dispositivo;

− la Fig. 3 illustra, in vista schematica dall’alto, due posizioni caratteristiche di un organo interno al dispositivo.

Nelle sopraelencate figure à ̈ stato indicato con il riferimento 1 il dispositivo di chiusura oggetto della presente invenzione, nel suo insieme.

Il dispositivo 1 identifica quella che nel settore di pertinenza à ̈ conosciuta come valvola piatta la quale, come già descritto in premessa, à ̈ generalmente prevista per essere associata, in coppia con un’altra, ad una conduttura C applicata in derivazione ad una tubazione T per il trasporto di fluidi. Sono comunque da prevedere situazioni nelle quali valvole piatte possono essere utilizzate singolarmente, senza peraltro nulla modificare nell'invenzione.

La conduttura derivata C, nell’esempio di cui trattasi, comprende due raccordi R (di cui uno indicato nella Fig. 2) che vengono resi solidali e comunicanti con detta tubazione T, a monte ed a valle del tratto di questa da isolare.

Al disopra di ognuno dei raccordi R viene fissato un corrispondente dispositivo 1, sul quale, a sua volta, viene associata una macchina tamponatrice M (non illustrata in dettaglio in quanto nota); le macchine tamponatrici, a monte ed a valle, sono congiunte mediante un tubo di collegamento (non illustrato).

Naturalmente la specifica applicazione sopra menzionata non esclude che il dispositivo 1 possa essere utilizzato su altre condutture per chiudere o aprire le medesime.

Il dispositivo 1 comprende un corpo scatolare 2, costituito da due semigusci, inferiore 3 e superiore 4, accoppiati amovibilmente a tenuta, tra i quali à ̈ definita un’intercapedine 5.

Per assicurare la citata tenuta, tra i semigusci 3, 4 à ̈ interposta, secondo tecnica nota, una guarnizione 90, ad esempio del tipo ad anello “OR†.

In ciascuna delle pareti 30, 40 dei semigusci 3, 4, sono realizzate rispettive aperture 31, 41, preferibilmente a sezione circolare, che risultano coassiali e comunicanti con detta intercapedine 5.

Alla parete 30 del semiguscio inferiore 3 sono resi solidali primi mezzi di fissaggio 6, destinati a collegare il suddetto dispositivo 1 con il ramo sottostante di detta conduttura derivata C, definito nell’esempio dal citato raccordo R. In particolare, nella forma di realizzazione illustrata, tali primi mezzi di fissaggio 6 sono costituiti da una prima flangia, disposta coassiale alla relativa apertura 31.

In maniera di per sé nota, tra la prima flangia 6 ed il raccordo R à ̈ interposto un anello di tenuta non evidenziato.

Analogamente il dispositivo 1 comprende secondi mezzi di fissaggio 7, destinati a collegare il suddetto dispositivo 1 con il ramo sovrastante della predetta conduttura derivata C, definito nell’esempio dalla macchina tamponatrice M. Nella forma di realizzazione illustrata tali secondi mezzi di fissaggio sono costituiti da una seconda flangia, resa solidale alla parete 40 del semiguscio superiore 4 e disposta coassiale alla relativa apertura 41.

Anche tra la seconda flangia 7 e la macchina tamponatrice M Ã ̈ opportunamente interposto un anello di tenuta, non evidenziato.

Secondo una preferita soluzione costruttiva, il diametro delle aperture 31, 41 Ã ̈ corrispondente a quello dei fori 60, 70 delle flange 6, 7 ed a quello interno della conduttura C.

Nella citata intercapedine 5 Ã ̈ alloggiato un otturatore oscillante 50 articolato in corrispondenza di un fulcro F avente asse parallelo a quello di dette aperture 31, 41, che risulta mobile tra due posizioni estreme, aperta H e chiusa K, nelle quali i citati rami sottostante e sovrastante della conduttura derivata C risultano, rispettivamente, comunicanti e separati.

Il dispositivo 1 comprende, inoltre, organi di manovra 8 a pignone 80 e settore dentato 81, atti ad essere azionati dall’esterno di detto corpo scatolare 2 per movimentare l’otturare oscillante 50 tra le due relative citate posizioni H, K.

In una preferita forma di realizzazione del dispositivo 1, di cui alle figure, il corpo scatolare 2 presenta, in pianta, una forma sostanzialmente triangolare con due lati e gli angoli arrotondati; le aperture 31, 41 e quindi le flange 6, 7 risultano eccentriche all’interno di detto triangolo, in particolare vicine ad uno dei lati arrotondati.

Nell’esempio di realizzazione, à ̈ vantaggiosamente previsto di fissare amovibilmente le flange 6, 7 al corpo scatolare 2 mediante viti; ciò à ̈ da considerare tecnica nota e risponde al compito tecnico di consentire la loro sostituzione con altre, nel caso occorresse, per collegare il dispositivo 1 a particolari tipi di conduttura C o ad altre attrezzature.

Il citato otturatore oscillante 50 presenta una forma a settore circolare, con un lato 51 ad arco di circonferenza avente centro nel citato fulcro F e compreso tra due fianchi 52, 53 disposti sostanzialmente radiali, con il primo 52 dei quali interessato da un incavo semicircolare 54, avente raggio corrispondente a quello di dette aperture 31, 41 dei semigusci 3, 4 e destinato a risultare concentrico a queste ultime in corrispondenza della citata posizione aperta H dello stesso otturatore 50 (Figg.1 e 3).

Il citato settore dentato 81 degli organi di manovra 8 à ̈ realizzato in unico corpo con l’otturatore oscillante 50, in corrispondenza del suddetto lato arcuato 51, con i denti rivolti all’esterno.

Il settore dentato 81 à ̈ impegnato in ingranaggio con detto pignone 80, alloggiato nella stessa intercapedine 5 e disposto all’esterno dell’otturatore oscillante 50 in prossimità di un vertice di detto triangolo.

Il numero di denti del pignone 80 à ̈ stabilito in funzione della demoltiplicazione che si vuole ottenere nell’accoppiamento con il settore dentato 81.

Il pignone 80 à ̈ calettato su un perno 82 supportato dal citato semiguscio superiore 4 e sporgente parzialmente da quest’ultimo; la porzione che fuoriesce presenta una sezione prismatica (quadrata, esagonale o simile) per consentire l’impegno di un attrezzo, ad esempio una chiave a forchetta o a stella, col quale possa essere azionato in rotazione.

L’otturatore oscillante 50, pertanto, viene movimentato in rotazione rispetto al suo fulcro F mediante il pignone 80, tra le relative posizioni aperta H e chiusa K: nella prima, come già detto, l’incavo semicircolare 54 risulta concentrico alle aperture 31, 41 e quindi non interferente all’interno di esse; nella seconda l’otturatore oscillante 50 à ̈ orientato in modo da occludere le medesime aperture 31, 41 (si veda in particolare la Fig.3).

In una variante realizzativa non illustrata, à ̈ previsto che l’otturatore oscillante 50 sia privo dell’incavo semicircolare 54; affinché non ci sia interferenza con le aperture 31, 41 nella posizione aperta H, à ̈ necessario modificare alcuni dimensionamenti con un leggero aumento degli ingombri complessivi.

Nel dispositivo 1 sono vantaggiosamente previste guarnizioni di tenuta 100, ad esempio del tipo ad anello “OR†, rispettivamente interposte tra detto semiguscio inferiore 3 ed il citato otturatore oscillante 50, nonché tra quest’ultimo ed il suddetto semiguscio superiore 4, atte a circoscrivere le aperture 31, 41 dei medesimi semigusci 3, 4 ed a separarle dalla citata intercapedine 5.

Dalla descrizione precedente risaltano con evidenza le peculiari caratteristiche del dispositivo in oggetto, nel quale l’otturatore oscillante viene movimentato tramite il pignone che agisce sul settore dentato il quale, essendo posto alla massima distanza dal fulcro di articolazione, determina un rapporto di leva favorevole che consente di limitare lo sforzo di azionamento.

La presenza degli anelli di tenuta che chiudono la luce tra l’otturatore e l’intercapedine, consente di ridurre drasticamente la possibilità, per il fluido, di invadere quest’ultima, praticamente annullando la dispersione di materiale inquinante e riducendo la manutenzione del dispositivo stesso.

È da evidenziare che gli aspetti vantaggiosi dell’invenzione sono ottenuti con un dispositivo di dimensioni compatte e costituito da elementi di forma semplice; come ovvio ciò si traduce in una maggiore facilità ed economicità di costruzione.

Il dispositivo mantiene una caratteristica importante già presente sulle realizzazioni di arte nota, ovvero la possibilità di sostituire le flange di attacco, cosicché, oltre ad essere idoneo all’accoppiamento con raccordi e macchine tamponatrici di tipo noto, può essere vantaggiosamente utilizzato per qualunque altra applicazione similare.

Si intende comunque che quanto sopra descritto ha valore esemplificativo e non limitativo, pertanto eventuali varianti di dettaglio che si rendessero necessarie per ragioni tecniche e/o funzionali, si considerano sin da ora rientranti nel medesimo ambito protettivo definito dalle sottoriportate rivendicazioni.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la chiusura di una conduttura, con quest’ultima applicata in derivazione ad una tubazione (T) per il trasporto di fluidi, con detto dispositivo (1) del tipo atto ad essere manovrato dall’esterno per la definizione di una posizione aperta ed una chiusa, rispettivamente per consentire o impedire l’afflusso di detto fluido verso la citata conduttura derivata (C), e caratterizzato dal fatto di comprendere: − un corpo scatolare (2), costituito da due semigusci, inferiore (3) e superiore (4), accoppiati amovibilmente a tenuta, tra i quali à ̈ definita un’intercapedine (5) comunicante con due aperture (31, 41), ognuna delle quali realizzate nella parete di uno di detti semigusci (3, 4), coassialmente all’altra; − primi mezzi di fissaggio (6), atti a collegare il suddetto dispositivo (1) con il ramo sottostante di detta conduttura derivata (C); − secondi mezzi di fissaggio (7) atti a collegare il suddetto dispositivo (1) con il ramo sovrastante di detta conduttura derivata (C); − un otturatore oscillante (50), alloggiato nella citata intercapedine (5) e articolato in corrispondenza di un fulcro (F) avente asse parallelo a quello di dette aperture (31, 41), detto otturatore oscillante (50) essendo mobile entro la medesima intercapedine (5) tra due posizioni estreme, aperta (H) e chiusa (K), nelle quali i citati rami sottostante e sovrastante della conduttura derivata (C) risultano, rispettivamente, comunicanti e separati; − organi di manovra (8) a pignone (80) e settore dentato (81), associati a detto otturatore oscillante (50) e previsti per essere azionati dall’esterno di detto corpo scatolare (2) per movimentare lo stesso otturatore oscillante (50) tra le due relative citate posizioni (H, K).
2. 2. Dispositivo secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che il citato otturatore oscillante (50) presenta una forma a settore circolare, con un lato (51) ad arco di circonferenza avente centro nel citato fulcro (F) e compreso tra due fianchi (52, 53) disposti sostanzialmente radiali, dal fatto che il citato settore dentato (81) di detti organi di manovra (8) à ̈ realizzato in corrispondenza del suddetto lato arcuato (51) e dal fatto che il citato pignone (80) à ̈ disposto all’esterno dello stesso otturatore oscillante (50) per movimentarlo tra le relative citate posizioni aperta (H) e chiusa (K), nelle quali esso risulta, rispettivamente, a lato e in occlusione delle suddette aperture (31, 41) dei semigusci (3, 4).
3. 3. Dispositivo secondo la riv. 2, caratterizzato dal fatto che in un primo fianco (52) del citato otturatore oscillante (50) Ã ̈ previsto un incavo semicircolare (54), avente raggio corrispondente a quello di dette aperture (31, 41) dei semigusci (3, 4) e destinato a risultare concentrico a queste ultime in corrispondenza della citata posizione aperta (H) dello stesso otturatore oscillante (50).
4. 4. Dispositivo secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo scatolare (2) presenta, in pianta, una forma sostanzialmente triangolare con due lati e gli angoli arrotondati, dal fatto che le citate aperture (31, 41) nonché le relative flange (6, 7) risultano eccentriche all’interno di detto triangolo, e dal fatto che detto pignone (80) à ̈ alloggiato in prossimità di un vertice di quest’ultimo.
5. 5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le citate aperture (31, 41) nei semigusci inferiore (3) e superiore (4) sono a profilo circolare, con diametro simile a quello di detta conduttura derivata (C).
6. 6. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che sono previste guarnizioni di tenuta (100), rispettivamente interposte tra detto semiguscio inferiore (3) ed il citato otturatore oscillante (50), nonché tra quest’ultimo ed il suddetto semiguscio superiore (4), atte a circoscrivere le aperture (31, 41) dei medesimi semigusci (3, 4) ed a separarle dalla citata intercapedine (5).
7. 7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che in detti organi di manovra (8) à ̈ previsto un perno (82), sul quale à ̈ calettato detto pignone (80), supportato dal citato semiguscio superiore (4) e sporgente parzialmente da quest’ultimo, atto ad essere azionato in rotazione con un attrezzo.
8. 8. Dispositivo secondo la riv. 7, caratterizzato dal fatto che la citata porzione sporgente del perno (82) presenta una sezione prismatica.
9. 9. Dispositivo secondo la riv.1, caratterizzato dal fatto che i citati mezzi di fissaggio primi (6) e secondi (7) comprendono rispettivamente una prima flangia, resa solidale a detto semiguscio inferiore (3) in corrispondenza della relativa apertura (31), e una seconda flangia, resa solidale a detto semiguscio superiore (4) in corrispondenza della relativa apertura (41).