ITFI20060074A1

ITFI20060074A1 - Un sistema per bloccare reciprocamente elementi meccanici definenti un vano in pressione

Info

Publication number: ITFI20060074A1
Application number: IT000074A
Authority: IT
Inventors: Luigi Ferrali
Original assignee: Pentair Water Italy S R L
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2007-09-16
Also published as: RU2008140722A; WO2007105245A1; RU2413122C2; US20090212556A1; EP1994323A1; US8246083B2; EP1994323B1

Description

UN SISTEMA PER BLOCCARE RECIPROCAMENTE ELEMENTI MECCA¬

NICI DEFINENTI UN VANO IN PRESSIONE

DESCRIZIONE

Campo Tecnico

La presente invenzione riguarda un dispositivo od un sistema per bloccare l'uno rispetto all'altro due elementi meccanici, e più in particolare due elementi meccanici che definiscono un un vano per un fluido in pressione, che sollecita detti due elementi meccanici ad allontanarsi reciprocamente

Stato della Tecnica

In numerose applicazioni in specie ma non esclusivamente nel settore idraulico, si presenta l'esigenza di vincolare reciprocamente due elementi meccanici che sono sollecitati a distaccarsi per effetto della pressione di un fluido (liquido o gassoso) contenuto in un volume definito all'interno del quale viene contenuto un fluido in pressione, che sollecita i due elementi meccanici ad allontanarsi l'uno dall'altro.

Ad esempio, esistono valvole idrauliche a più vie che vengono applicate su una base, ad esempio di un sistema di rigenerazione di resine di impianti di dolcificazione delle acque. La connessione reciproca tra corpo della valvola e base viene eseguita attualmente con un sistema di viti e dadi, che richiede un tempo particolarmente lungo per eseguire la connessione o per svincolare le due parti.

In US-A-6,932,392 è descritto un sistema per vincolare reciprocamente un corpo di una bombola ad un elemento anulare inserito nell'imboccatura della bombola. In una delle forme di realizzazione illustrate, il sistema di connessione prevede un elemento di bloccaggio filiforme a sezione trasversale circolare, che si inserisce in una sede a sezione trasversale circolare, definito in parte nel corpo della bombola ed in parte nell'elemento anulare. L' inserimento dell'elemento filiforme di bloccaggio risulta particolarmente difficile se non impossibile, a meno che la sede non venga realizzata con una sezione diametrale sovradimensionata rispetto alla sezione trasversale dell'elemento filiforme. In questo caso, tuttavia, i due componenti vincolati dall'elemento filiforme sono vincolati con un certo grado di gioco che può essere nocivo anche ai fini della tenuta reciproca, nonostante la presenza di una guarnizione anulare.

Scopi e sommario dell'invenzione

Scopo della presente invenzione è la realizzazione di un dispositivo, sistema o disposizione di organi per vincolare tra loro due elementi meccanici in modo removibile, che superi in tutto od in parte gli inconvenienti dei dispositivi noti.

Scopo di una particolare forma di attuazione dell'invenzione è la realizzazione di un dispositivo con cui gli elementi meccanici possano essere vincolati senza gioco ma allo stesso tempo senza difficoltà di montaggio e senza pregiudicare la tenuta reciproca tra di essi.

Sostanzialmente secondo un primo aspetto, l'invenzione riguarda una disposizione per vincolare tra loro un primo elemento meccanico ed un secondo elemento meccanico, tra loro accoppiabili per definire un vano destinato a contenere un fluido, comprendente: una prima sede sostanzialmente anulare realizzata in una prima parete definita dal primo elemento meccanico; una seconda sede sostanzialmente anulare realizzata in una seconda parete definita dal secondo elemento meccanico; quando i due elementi meccanici sono montati detta seconda sede sostanzialmente anulare disponendosi circa in corrispondenza di detta prima sede sostanzialmente anulare, la seconda parete trovandosi all'interno della prima parete; almeno un elemento filiforme formante un organo di bloccaggio reciproco di detti primo e secondo elemento meccanico, detto elemento filiforme inserendosi in uno spazio definito da detta prima sede e da detta seconda sede. Caratteristicamente, viene inoltre previsto almeno un organo di forzamento inseribile in uno spazio definito fra due contrapposte superfici appartenenti rispettivamente al primo ed al secondo elemento meccanico, per sollecitare il primo e il secondo elemento meccanico a spostarsi reciprocamente. Inoltre, la prima e la seconda sede sostanzialmente anulari sono conformate in modo tale che l'inserimento dell'organo di forzamento nello spazio provoca il bloccaggio dell'elemento filiforme fra le due sedi sostanzialmente anulari.

Secondo una vantaggiosa forma di realizzazione, la prima parete e la seconda parete hanno uno sviluppo sostanzialmente cilindrico, sono disposte l'una attorno all'altra e sono tra loro coassiali. L'organo di forzamento sollecita il primo e il secondo elemento meccanico a spostarsi reciprocamente in una direzione parallela all'asse comune delle due pareti sostanzialmente cilindriche.

Per ottenere un facile inserimento dell'elemento filiforme di bloccaggio ed un serraggio reciproco senza gioco dei due elementi meccanici, secondo una vantaggiosa forma di realizzazione una delle due sedi anulari in cui viene alloggiato l'elemento filiforme di bloccaggio ha una sezione trasversale comprendente una prima porzione con una profondità maggiore ed una seconda porzione con una profondità minore. Le due porzioni sono disposte l'una consecutivamente all'altra in una direzione parallela alla direzione secondo cui i due elementi meccanici vengono spostati per effetto dell'inserimento di detto organo di forzamento. Quando l'organo di forzamento è inserito l'elemento filiforme risulta bloccato nella seconda porzione di minore profondità di detta sede sostanzialmente anulare.

Ulteriori vantaggiose caratteristiche e forme di realizzazione del dispositivo secondo l'invenzione sono indicate nelle allegate rivendicazioni e verranno meglio descritte nel seguito con riferimento ad un esempio non limitativo di attuazione dell'invenzione.

Breve descrizione dei disegni

L'invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e l'unito disegno, il quale mostra una pratica forma di realizzazione non limitativa dell'invenzione. Più in particolare, nel disegno mostrano: la

Fig.1 una sezione longitudinale del corpo di una valvola a più vie e di una base a cui detta valvola deve essere collegata; le

Figg.2 e 3 sezioni longitudinali ingrandite della zona di connessione tra il corpo della valvola e la base; e le

Figg.4 e 5 una vista assonometrica del sistema di accoppiamento tra il corpo della valvola e la base in assetto sbloccato e bloccato rispettivamente, in una configurazione con valvola doppia, in cui due valvole sostanzialmente uguali sono montate e bloccate su una base comune tramite una disposizione uguale a quella illustrata in sezione nelle Figg.2 e 3.

Descrizione dettagliata della forma di attuazione preferita dell'invenzione

Nel disegno viene illustrata una applicazione particolarmente vantaggiosa e preferita del sistema o disposizione di bloccaggio reciproco di due elementi meccanici secondo l'invenzione. Si tratta in particolare di una applicazione in cui una valvola a più vie deve essere vincolata in modo amovibile ad un elemento di base. Il corpo della valvola, o meglio una delle parti che definisce una luce della valvola, rappresenta il primo elemento meccanico che deve essere vincolato su un secondo elemento meccanico, costituito da una base, ad esempio una porzione di un impianto addolcitore.

Si deve, peraltro, comprendere che lo stesso sistema può essere utilizzato per bloccare reciprocamente anche elementi meccanici di altro tipo.

Nel disegno, in Fig.1 è mostrata una sezione longitudinale di un corpo della valvola, in Figg.2 e 3 un dettaglio ingrandito ed in Figg.4 e 5 una vista assonometrica di una configurazione con valvola doppia, rispettivamente svincolata e bloccata sulla base.

Il corpo della valvola 1 è indicato con 151. Esso presenta un raccordo 153 tramite il quale il corpo della valvola è vincolato ad una base 155. Il raccordo 153 forma un primo elemento meccanico unito al secondo elemento meccanico, costituito dalla base 155, con un elemento filiforme 157, inserito in uno spazio delimitato da due sedi sostanzialmente anulari, delle quali con 161A, 161B è indicata la sede realizzata in una prima parete 153A sostanzialmente cilindrica del raccordo 153, mentre con 159 è indicata una seconda sede realizzata in una parete sostanzialmente cilindrica 155A della base 155. Le due pareti sostanzialmente cilindriche 153A, 155A sono concentriche e coassiali.

Nell'esempio di attuazione illustrato l'elemento filiforme di bloccaggio 157 presenta una sezione trasversale circolare, ma esso potrebbe presentare una conformazione anche diversa, ad esempio ellittica e più in generale una sezione trasversale con un profilo convesso.

Nell'esempio illustrato nel disegno, la sede anulare 159 realizzata nella parete 155A della base 155 presenta una sezione trasversale semicircolare, mentre la sede 161A, 161B realizzata sulla superficie esterna della parete 153A del raccordo 153 è formata da due porzioni adiacenti: la prima porzione 161A presenta una sezione trasversale semicircolare, sostanzialmente uguale a quella della sede 159, mentre la porzione 161B presenta una sezione rettangolare di profondità inferiore rispetto alla profondità della porzione 161A.

Nella posizione di Fig.2 le pareti 153A, 155A sono disposte in modo tale che la sede anulare 159 realizzata sulla superficie interna della parete 155A si trova di fronte alla porzione 161A della contrapposta sede realizzata nella parete 153A, così da definire un volume toroidale la cui sezione trasversale corrisponde circa a quella dell'elemento filiforme di bloccaggio 157 ed ha preferibilmente un diametro leggermente sovradimensionato rispetto al diametro della sezione trasversale dell'elemento filiforme stesso. Questo permette un facile inserimento dell'elemento filiforme nella sede circolare così definita.

L'elemento filiforme di bloccaggio 157 si inserisce attraverso un foro passante 171 (Fig.4), inclinato tangenzialmente, della parete cilindrica 155A della base 155. Quando l'elemento filiforme di bloccaggio 157 è stato inserito nella propria sede, i due componenti 153, 155 vengono forzati in modo da spostarsi l'uno rispetto all'altro nella direzione dell'asse comune delle due pareti cilindriche 153A, 155A. Lo spostamento è tale per cui la sede anulare 159 realizzata nella parete cilindrica 155A va a corrispondere circa alla porzione 161B della sede anulare realizzata nella parete cilindrica 153A. Questa posizione è mostrata in Fig.3. Poiché la porzione di sede anulare 161B ha una profondità inferiore rispetto alla porzione 161A, la dimensione in direzione radiale del volume toroidale delimitato dalla sede 159 e dalla porzione 161B è inferiore rispetto al diametro dell'elemento filiforme 157, il quale viene di conseguenza compresso radialmente forzato nella sede, con eliminazione dei giochi fra i due elementi meccanici 153 e 155.

Questo forzamento è ottenuto inserendo ciascuna estremità 173A (preferibilmente corredata di uno smusso o di una porzione cuneiforme) di una forcella 173 in rispettivi spazi delimitati tra due superfici contrapposte 175, 177 appartenenti all'elemento meccanico 153 ed all'elemento meccanico 155 rispettivamente. La superficie 177 è realizzata nel fondo di una gola anulare formata nella base 155, mentre la superficie 175 è rappresentata dalla superficie frontale della parete 153A del raccordo 153.

Con 163 è indicato un anello di tenuta alloggiato in una sede definita fra due spallamenti 181, 183 realizzati sul corpo 153 della valvola e sulla base 155 rispettivamente.

Con la disposizione descritta e illustrata si ottiene un bloccaggio reciproco degli elementi meccanicil53 e 155 con eliminazione dei giochi e con una tenuta ottimale fra di essi. Lo smontaggio reciproco dei due elementi richiede lo sfilamento della forcella 173 e lo scarico della pressione nel volume interno delimitato dagli elementi meccanici 153, 155, in quanto se tale pressione non viene scaricata l'elemento filiforme di bloccaggio 163 non può essere sfilato dal proprio alloggiamento. Questo rende il dispositivo di bloccaggio intrinsecamente sicuro in quanto (contrariamente ad altri mezzi di bloccaggio noti, come ad esempio flangie avvitate, anelli Seeger o simili) l'apertura non può essere ottenuta se non in assenza di sovra-pressione interna. Allo stesso tempo, la disposizione di bloccaggio consente un montaggio rapido dei componenti.

E' inteso che il disegno non mostra che una possibile forma di attuazione dell'invenzione, la quale può variare nelle forme e disposizioni, senza peraltro uscire dall'ambito del concetto alla base dell'invenzione, come meglio precisato nelle rivendica zioni che seguono. L'eventuale presenza di numeri di riferimento nelle accluse rivendicazioni ha unicamente la funzione di facilitarne la lettura alla luce della descrizione che precede e degli allegati disegni e non limita in alcun modo l'ambito di protezione da esse definito.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Una disposizione per vincolare tra loro un primo elemento meccanico ed un secondo elemento meccanico, tra loro accoppiabili per definire un vano destinato a contenere un fluido, comprendente: - una prima sede sostanzialmente anulare realizzata in una prima parete definita dal primo elemento meccanico; - una seconda sede sostanzialmente anulare realizzata in una seconda parete definita dal secondo elemento meccanico; quando i due elementi meccanici sono montati detta seconda sede sostanzialmente anulare disponendosi circa in corrispondenza di detta prima sede sostanzialmente anulare, la seconda parete trovandosi all'interno della prima parete; - almeno un elemento filiforme formante un organo di bloccaggio reciproco di detti primo e secondo elemento meccanico, detto elemento filiforme inserendosi in uno spazio definito da detta prima sede e da detta seconda sede; caratterizzata da almeno un organo di forzamento inseribile in uno spazio definito fra due contrapposte superfici appartenenti rispettivamente a detto primo ed a detto secondo elemento meccanico, per sollecitare detto primo e detto secondo elemento meccanico a spostarsi reciprocamente, dette prima e seconda sede sostanzialmente anulari essendo conformate in modo tale che l'inserimento dell'organo di forzamento in detto spazio provoca il serraggio dell'elemento filiforme fra le due sedi sostanzialmente anulari.
2. Disposizione come da rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta prima parete e detta seconda parete hanno uno sviluppo sostanzialmente cilindrico, sono disposte l'una attorno all'altra e sono tra loro coassiali, l'organo di forzamento sollecitando detto primo e detto secondo elemento meccanico a spostarsi reciprocamente in una direzione parallela all'asse comune di detta prima e seconda parete sostanzialmente cilindriche.
3. Disposizione come da rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che almeno una di dette prima e seconda sede anulare ha una sezione trasversale comprendente una prima porzione con una profondità maggiore ed una seconda porzione con una profondità minore, dette due porzioni essendo disposte l'una consecutivamente all'altra in una direzione parallela alla direzione secondo cui detto primo e detto secondo elemento meccanico vengono spostati per effetto dell'inserimento di detto organo di forzamento; quando detto organo di forzamento è inserito in detto spazio l' elemento filiforme trovandosi bloccato in detta seconda porzione di minore profondità di detta sede sostanzialmente anulare.
4. Disposizione come da rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che 1'altra di dette prima e seconda sede sostanzialmente anulare presenta una sezione trasversale di profondità tale da definire, con detta prima porzione di maggiore profondità, uno spazio la cui sezione trasversale complessiva è pari o superiore alla sezione trasversale dell'elemento filiforme, e definisce, con detta seconda porzione di minore profondità, uno spazio ridotto, che provoca uno schiacciamento dell'elemento filiforme.
5. Disposizione come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto elemento filiforme ha una sezione trasversale delimitata da una linea curva chiusa, definente un profilo convesso.
6. Disposizione come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto elemento filiforme ha una sezione trasversale priva di spigoli, preferibilmente ellittica o circolare.
7. Disposizione come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che una di dette sedi sostanzialmente anulari ha una sezione trasversale circa semi-circolare, e che l'altra di dette sedi sostanzialmente anulari presenta una prima porzione a sezione trasversale circa semi-circolare ed una seconda porzione a sezione trasversale allungata e di profondità minore rispetto alla profondità della prima porzione .
8. Disposizione come da una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente una guarnizione di tenuta fra detto primo elemento meccanico e detto secondo elemento meccanico.
9. Disposizione come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta prima parete del primo elemento meccanico presenta almeno un foro passante per l'inserimento dell'elemento filiforme all'interno di dette prima e seconda sede sostanzialmente anulari quando il primo ed il secondo elemento meccanico sono disposti nella posizione di montaggio reciproco.
10. Disposizione come da una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente due elementi filiformi di bloccaggio reciproco di detto primo e secondo elemento meccanico.
11. Disposizione come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto organo di forzamento presenta una conformazione con due estremità preferibilmente cuneiformi.
12. Un dispositivo comprendente una valvola a più vie applicata ad una base, in cui detta valvola è vincolata a detta base con una disposizione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.