ITMI20101947A1 - Raccordo per uso idraulico e/o pneumatico, ad elevata affidabilita' di tenuta. - Google Patents

Description

"RACCORDO PER USO IDRAULICO E/O PNEUMATICO, AD ELEVATA AFFIDABILITÀ DI TENUTA"

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha come oggetto un raccordo per uso idraulico e/o pneumatico, ad elevata affidabilità di tenuta.

Sono noti raccordi per uso pneumatico e/o idraulico comprendenti un corpo del raccordo, che può avere svariate conformazioni, ad esempio a manicotto cilindrico, ad angolo, a T, e che è attraversato da un passaggio per il fluido. Tale corpo del raccordo presenta, all'interno del passaggio citato, a partire da una sua estremità, una sede di accoppiamento, a conformazione cilindrica, destinata a ricevere coassialmente un tratto di estremità del tubo da collegare al raccordo. L'estremità del corpo del raccordo è filettata esternamente e si accoppia con un dado di serraggio. Questi tipi di raccordo sono provvisti di un anello di bloccaggio, che svolge la funzione di bloccare assialmente il tubo inserito nella sede di accoppiamento, e di un anello di tenuta, costituito da un O-Ring, al quale è demandata la funzione di tenuta idraulica e/o pneumatica tra il corpo del raccordo e il tratto di tubo inserito nella sede di accoppiamento.

Più particolarmente, l'anello di bloccaggio presenta uno sviluppo aperto ed una superficie laterale sostanzialmente conica che si accoppia con una porzione della superficie del dado di serraggio rivolta verso l'asse della sede di accoppiamento, conformata corrispondentemente, in modo tale che l'avvitamento del dado di serraggio lungo il corpo del raccordo provochi il serraggio progressivo dell'anello di bloccaggio contro la superficie laterale del tratto di tubo inserito nella sede di accoppiamento. Tra l'anello di bloccaggio e l'anello di tenuta è disposto un anello di pressione che ha la funzione di trasmettere la forza assiale, derivante dall'avvitamento del dado di serraggio, all'anello di tenuta.

In pratica, in questi raccordi di tipo noto, la forza di serraggio trasmessa dal dado di serraggio all'anello di bloccaggio, a seguito dell'accoppiamento tra dado di serraggio ed anello di bloccaggio, si traduce in una componente radiale che provoca il restringimento radiale dell'anello di bloccaggio attorno al tratto di tubo inserito nella sede di accoppiamento, attuando il bloccaggio meccanico del tubo, e in una componente assiale che provoca la compressione assiale dell'anello di tenuta e conseguentemente la sua espansione radiale impegnandolo con la superficie laterale del tratto di tubo inserito nella sede di accoppiamento, attuando la tenuta idraulica e/o pneumatica in pressione .

L'O-Ring è alloggiato in un'opportuna sede, ricavata nell'estremità del corpo del raccordo, che ne limita la deformazione in modo tale da evitare che l'anello di tenuta venga danneggiato da un'eccessiva compressione.

Questi tipi di raccordi hanno il pregio di una manutenzione estremamente semplice in quanto l'unico componente per il quale può rendersi necessaria una sostituzione è costituito dall'anello di tenuta.

I raccordi di questo genere si comportano ottimamente nei campi di impiego tipici delle costruzioni navali e ferroviarie in quanto possono lavorare con pressioni massime fino al 10 volte le normali pressioni previste in questo tipo di impianti ed hanno un eccellente comportamento dinamico, rappresentando la soluzione ideale per le applicazioni dinamiche in presenza di vibrazioni, quali appunto quelle di veicoli in movimento.

In questi tipi di raccordo, la tenuta al fluido in pressione è totalmente demandata all'O-Ring interposto tra il corpo del raccordo e l'anello di pressione. La tenuta del raccordo nel tempo dipende quindi dalla resistenza dell'O-Ring al fluido utilizzato e alle particolari condizioni di utilizzo.

Per quanto riguarda la resistenza al fluido, questa può essere facilmente soddisfatta verificando la compatibilità della mescola elastomerica dell'O-Ring con la sostanza che deve attraversare il raccordo.

La principale "variabile di utilizzo" che può provocare il deterioramento dell'O-Ring è rappresentata dalla temperatura, sia del fluido che dell'ambiente esterno. Solitamente, però, la temperatura del fluido è facilmente determinabile in fase di progetto e quindi può essere scelta la tipologia di O-Ring più adatta a resistere a tale temperatura. La temperatura dell'ambiente, invece, può subire notevoli variazioni rispetto a quella stabilita in fase di progetto, ad esempio per l'improvviso aumento della stessa a causa di un incendio prolungato o temporaneo che investa il raccordo o che si generi nelle sue vicinanze.

Compito precipuo del presente trovato è quello di realizzare un raccordo per uso idraulico e/o pneumatico che garantisca una tenuta efficace nel tempo anche in condizioni di temperatura particolarmente difficili.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare un raccordo che assicuri una tenuta affidabile in varie condizioni di impiego e con diversi fluidi.

Un altro scopo del trovato è quello di realizzare un raccordo particolarmente adatto ad essere utilizzato in impianti idrici antincendio.

Un ulteriore scopo del trovato è quello di realizzare un raccordo che, per le sue peculiari caratteristiche realizzative, sia in grado di dare le più ampie garanzie di affidabilità e sicurezza nell' uso.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un raccordo comprendente un corpo del raccordo attraversato da un passaggio per il fluido e presentante, a partire da una sua estremità, una porzione di estremità sostanzialmente cilindrica attraversata da detto passaggio per il fluido; in detto passaggio per il fluido, a partire da detta estremità del corpo del raccordo, essendo definita una sede di accoppiamento a conformazione cilindrica, coassiale a detta porzione di estremità del corpo del raccordo ed atta a ricevere coassialmente un tratto di estremità di un tubo; detta porzione di estremità del corpo del raccordo essendo filettata esternamente ed accoppiandosi con un dado di serraggio, essendo previsto un anello di bloccaggio attraversabile da detto tratto di estremità del tubo ed impegnabile da detto dado di serraggio caratterizzato dal fatto che, tra detto anello di bloccaggio ed uno spallamento assiale definito da detto corpo del raccordo, sono interposti almeno due anelli di tenuta coassiali attraversabili da detto tratto di estremità del tubo, detto dado di serraggio essendo avvitabile lungo detto corpo del raccordo per serrare detto anello di bloccaggio attorno a detto tratto di estremità del tubo inserito in detta sede di accoppiamento e per comprimere assialmente detti almeno due anelli di tenuta.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del raccordo secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 illustra il raccordo secondo il trovato sezionato assialmente ed in esploso con un tratto di tubo da connettere al raccordo;

la figura 2 illustra il raccordo secondo il trovato, parzialmente sezionato ed assemblato con inserito un tratto di tubo;

la figura 3 illustra un particolare ingrandito della figura 2 al termine dell'avvitamento del dado di serraggio.

Con riferimento alle figure citate, il raccordo secondo il trovato, indicato globalmente con il numero di riferimento 1, comprende un corpo del raccordo 2 che è attraversato da un passaggio 3 per il fluido e che presenta, a partire da una sua estremità 2a, una porzione di estremità 4 che è attraversata dal passaggio 3 per il fluido. In tale passaggio 3, a partire dall'estremità 2a, è definita una sede di accoppiamento 5, a conformazione cilindrica, coassiale alla porzione di estremità 4 ed atta a ricevere coassialmente un tratto di estremità di un tubo 6 da connettere al raccordo 1.

Il corpo del raccordo 2 potrà avere svariate conformazioni, ad esempio potrà essere conformato a manicotto cilindrico, oppure ad angolo, oppure a T o altra conformazione a seconda delle esigenze.

Opportunamente, la sede di accoppiamento 5 è delimitata assialmente, dalla parte opposta rispetto all'estremità 2a del corpo del raccordo 2, da uno spallamento assiale 7 contro il quale è destinata ad appoggiarsi l'estremità del tubo 6 inseribile nella sede di accoppiamento 5.

La porzione di estremità 4 del corpo del raccordo 2 presenta, esternamente, una filettatura 8 con la quale si accoppia la filettatura 9 di un dado di serraggio 10, forato assialmente per consentire il passaggio del tubo 6.

Il dado di serraggio 10 si impegna, con il suo lato rivolto verso l'asse 11 della sede di accoppiamento 5, con un anello di bloccaggio 12 che è attraversabile dal tubo 6.

Secondo il trovato, tra l'anello di bloccaggio 12 ed uno spallamento assiale 13, definito dal corpo del raccordo 2, sono interposti almeno due anelli di tenuta 14, 15 coassiali.

Opportunamente, tra gli anelli di tenuta 14, 15, è interposto un anello distanziatore 16 che ha una deformabilità elastica minore rispetto a quella degli anelli di tenuta 14, 15.

Gli anelli di tenuta 14, 15 sono realizzati in materiale elastomerico, mentre l'anello distanziatore 16 è realizzato in materiale metallico, ad esempio ottone.

Più particolarmente, all'interno del corpo del raccordo 2, a partire dalla sua estremità 2a, è definito un alloggiamento 17 sostanzialmente cilindrico e coassiale alla sede di accoppiamento 5. Tale alloggiamento 17 ha un'estensione assiale minore rispetto all'estensione assiale, misurata a partire dall'estremità 2a, della sede di accoppiamento 5 ed un diametro maggiore rispetto al diametro della sede di accoppiamento 5. In questo modo, l'alloggiamento 17 risulta delimitato, dalla parte opposta rispetto all'estremità 2a del corpo del raccordo 2, dallo spallamento assiale 13 che costituisce il fondo dell'alloggiamento 17.

Il complesso costituito dagli anelli di tenuta 14, 15 e dall'anello distanziatore 16 interposto è disposto nell'alloggiamento 17 e si appoggia contro lo spallamento assiale 13. In assenza di forze agenti su di esso, tale complesso di elementi sporge parzialmente dall'estremità 2a del corpo del raccordo 2, come illustrato nella figura 2 che riporta la condizione del raccordo 1 secondo il trovato prima della compressione degli anelli di tenuta 14, 15 ottenibile mediante l'avvitamento del dado di serraggio 10, come meglio apparirà in seguito .

Il dado di serraggio 10 presenta, sul suo lato rivolto verso l'asse 11 della sede di accoppiamento 5, una porzione a superficie conica 18 che è accoppiabile con la superficie laterale dell'anello di bloccaggio 12 anch'essa sostanzialmente conica. L'anello di bloccaggio 12 presenta uno sviluppo aperto, ovvero ad anello tagliato, in modo da potersi restringere radialmente in direzione dell'asse 11 della sede di accoppiamento 5 per effetto dell'avvitamento del dado di serraggio 10 lungo il corpo del raccordo 2.

Preferibilmente, la superficie laterale dell'anello di bloccaggio 12 è bombata in modo tale da ridurre la superficie con la quale si accoppia con il dado di serraggio 10 per ridurre l'attrito tra questi due elementi ed agevolare così l'operazione di avvitamento del dado di serraggio 10 lungo il corpo del raccordo 2.

Opportunamente, tra l'anello di bloccaggio 12 e gli anelli di tenuta 14, 15, o meglio il complesso costituito dagli anelli di tenuta 14, 15 e dall'anello distanziatore 16, è interposto un anello di pressione 19 che è impegnatile contro l'estremità 2a del corpo del raccordo 2 per limitare la compressione assiale degli anelli di tenuta 14, 15 a seguito dell'avvitamento del dado di serraggio 10.

La faccia dell'anello di bloccaggio 12 che è impegnabile con l'anello di pressione 19, la faccia dell'anello di pressione 19 che si impegna contro l'anello di tenuta 14 e le due facce dell'anello distanziatore 16 che si impegnano con gli anelli di tenuta 14, 15 sono piane e perpendicolari all'asse 11 della sede di accoppiamento 5.

Preferibilmente, almeno uno degli anelli di tenuta 14, 15, è costituito da un O-Ring.

Nella forma di esecuzione illustrata, gli anelli di tenuta 14 e 15 sono costituiti da 0-Ring, ma la tipologia degli anelli di tenuta 14, 15, nonché il materiale con il quale sono realizzati, potrà variare a seconda del fluido che deve attraversare il raccordo 1 e a seconda delle temperature alle quali deve resistere il raccordo 1. Così, ad esempio, uno o ambedue gli anelli di tenuta 14, 15 potranno avere una sezione radiale a conformazione quadrata o rettangolare o altra conformazione .

Per completezza descrittiva, occorre dire che il corpo del raccordo 2 presenta, in una zona intermedia del suo sviluppo assiale, un colletto esagonale 20 che è utilizzabile per manovrare il corpo del raccordo 2 durante la sua connessione ad un componente idraulico o pneumatico, o il suo disimpegno, eseguibile mediante un codolo filettato 21 previsto in corrispondenza dell'estremità del corpo del raccordo 2 opposta rispetto all'estremità 2a. Nella zona di unione del colletto esagonale 20 con il codolo filettato 21 è disposta una guarnizione di tenuta esterna 22.

1/ impiego del raccordo secondo il trovato è seguente .

Dopo che un tratto di estremità del tubo 6 è stato inserito nella sede di accoppiamento 5 fino a portare l'estremità del tubo 6 contro lo spallamento assiale 7, si esegue l'avvitamento progressivo del dado di serraggio 10 lungo il corpo del raccordo 2. Questo avvitamento progressivo provoca, a seguito dell'accoppiamento tra la porzione a superficie conica 18 del dado di serraggio 10 e la superficie laterale dell'anello di bloccaggio 12, la progressiva contrazione radiale dell'anello di bloccaggio 12 e l'avanzamento dello stesso anello di bloccaggio 12 verso lo spallamento assiale 13. Tale avanzamento provoca la progressiva compressione assiale degli anelli di tenuta 14, 15 che si espandono radialmente premendo contro la superficie laterale del tratto di tubo 6 inserito nella sede di accoppiamento 5 e contro l'alloggiamento 17 del corpo del raccordo 2.

Più particolarmente, come illustrato in particolare nella figura 3, la forza di serraggio F, a seguito dell'accoppiamento tra superfici coniche esistente tra il dado di serraggio 10 e l'anello di bloccaggio 12, presenta una componente radiale R che provoca la contrazione radiale dell'anello di bloccaggio 12 ed una componente assiale A che provoca la compressione assiale degli anelli di tenuta 14, 15.

La compressione assiale degli anelli di tenuta 14, 15 termina quando l'anello di pressione 19 si appoggia contro l'estremità 2a del corpo del raccordo 2 arrestando l'avanzamento dell'anello di bloccaggio 12 .

In pratica, il raccordo secondo il trovato, utilizzando almeno due anelli di tenuta 14, 15, garantisce una corretta tenuta anche qualora uno di questi due anelli di tenuta 14, 15 subisse un danneggiamento .

Inoltre, per il fatto che i due anelli di tenuta 14, 15 possono essere realizzati in materiali diversi, è possibile aumentare il campo di temperatura al quale il raccordo può resistere e questo aumento può essere relativo sia alla temperatura minima che alla temperatura massima di funzionamento. Questo vantaqqio può essere molto utile per evitare i problemi relativi a picchi di temperatura non previsti per il particolare impianto sul quale il raccordo deve essere utilizzato, ad esempio a causa del surriscaldamento temporaneo generato da una fiamma.

La possibilità di utilizzare due anelli di tenuta realizzati in materiali diversi tra loro consente di ampliare il campo delle possibili tipoloqie di fluido trattabile in quanto non si è più vincolati ad un solo anello di tenuta la cui compatibilità con alcune sostanze può risultare limitata .

Grazie alla miqliore resistenza alle elevate temperature ottenibile, il raccordo secondo il trovato risulta particolarmente indicato nell' utilizzo in impianti idrici antincendio.

Si è in pratica constatato come il raccordo secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato in quanto assicura una maggiore affidabilità della tenuta idraulica e/o pneumatica anche in condizioni di impiego particolarmente difficili .

Un ulteriore vantaggio del raccordo secondo il trovato è quello di un aumentato effetto anti-svitamento del dado di serraggio dovuto al fatto che, la presenza di almeno due anelli di tenuta, aumenta la componente di reazione alla forza di compressione esercitata dall'anello di pressione sugli anelli di tenuta.

Benché il raccordo secondo il trovato sia stato descritto con riferimento alla forma di esecuzione preferita che prevede due anelli di tenuta, il numero degli anelli di tenuta potrà essere anche maggiore. In questo caso, tra due anelli di tenuta contigui, viene preferibilmente interposto un anello distanziatore.

Il raccordo, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti .

In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi, secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Raccordo (1) per uso idraulico e/o pneumatico, comprendente un corpo del raccordo (2) attraversato da un passaggio (3) per il fluido e presentante, a partire da una sua estremità (2a) una porzione di estremità (4) sostanzialmente cilindrica attraversata da detto passaggio (3) per il fluido; in detto passaggio (3) per il fluido, a partire da detta estremità (2a) del corpo del raccordo (2), essendo definita una sede di accoppiamento (5) a conformazione cilindrica, coassiale a detta porzione di estremità (4) del corpo del raccordo (2) ed atta a ricevere coassialmente un tratto di estremità di un tubo (6); detta porzione di estremità (4) del corpo del raccordo (2) essendo filettata esternamente ed accoppiandosi con un dado di serraggio (10), essendo previsto un anello di bloccaggio (12) attraversabile da detto tratto di estremità del tubo (6) ed impegnabile da detto dado di serraggio (10), caratterizzato dal fatto che, tra detto anello di bloccaggio (12) ed uno spallamento assiale (13) definito da detto corpo del raccordo (2), sono interposti almeno due anelli di tenuta (14, 15) coassiali attraversabili da detto tratto di estremità del tubo (6), detto dado di serraggio (10) essendo avvitabile lungo detto corpo del raccordo (2) per serrare detto anello di bloccaggio (12) attorno a detto tratto di estremità del tubo (6) inserito in detta sede di accoppiamento (5) e per comprimere assialmente detti almeno due anelli di tenuta (14, 15).
2. 2. Raccordo (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, tra detti almeno due anelli di tenuta (14, 15), è interposto almeno un anello distanziatore (16) avente una deformabilità elastica minore rispetto a quella di detti anelli di tenuta (14, 15).
3. 3. Raccordo (1), secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che detti anelli di tenuta (14, 15) sono realizzati in materiale elastomerico e dal fatto che detto almeno un anello distanziatore (16) è realizzato in materiale metallico .
4. 4. Raccordo (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta sede di accoppiamento (5) è delimitata assialmente, dalla parte opposta a detta estremità (2a) del corpo del raccordo (2), da uno spallamento assiale (7) di appoggio per l'estremità del tubo (6) inseribile in detta sede di accoppiamento (5).
5. 5. Raccordo (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, internamente a detto corpo del raccordo (2), a partire da detta estremità (2a), è definito un alloggiamento (17) sostanzialmente cilindrico coassiale a detta sede di accoppiamento (5), detto alloggiamento (17) avendo estensione assiale minore rispetto all'estensione assiale, misurata da detta estremità (2a), di detta sede di accoppiamento (5) e diametro maggiore rispetto al diametro di detta sede di accoppiamento (5); il complesso di detti anelli di tenuta (14, 15) e di detto almeno un anello distanziatore (16) essendo disposto in detto alloggiamento (17) e, in assenza di forze agenti su di esso, sporgendo parzialmente da detta estremità (2a) del corpo del raccordo (2); detta estremità (2a) del corpo del raccordo (2) definendo un arresto assiale per detto anello di bloccaggio (12) atto a limitare la compressione di detti anelli di tenuta (14, 15) all'atto del serraggio di detto dado di serraggio (10) lungo detto corpo del raccordo (2).
6. 6. Raccordo (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dado di serraggio (10) presenta, sul suo lato rivolto verso l'asse (11) di detta sede di accoppiamento (5), una porzione a superficie conica (18) accoppiabile con la superficie laterale di detto anello di bloccaggio (12) anch'essa sostanzialmente conica, detto anello di bloccaggio (12) presentando uno sviluppo aperto ed essendo comprimibile in direzione dell'asse (11) di detta sede di accoppiamento (5) per effetto dell'avvitamento di detto dado di serraggio (10) lungo detto corpo del raccordo (2).
7. 7. Raccordo (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la superficie laterale di detto anello di bloccaggio (12) è bombata.
8. 8. Raccordo (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, tra detto anello di bloccaggio (12) e detti anelli di tenuta (14, 15), è interposto un anello di pressione (19) impegnabile contro l'estremità (2a) di detto corpo del raccordo (2) per limitare la compressione assiale di detti anelli di tenuta (14, 15) per azione dell'avvitamento di detto dado di serraggio (10).
9. 9. Raccordo (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno uno (14) di detti anelli di tenuta (14, 15) è costituito da un O-Ring.
10. 10. Raccordo (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le facce di detto anello distanziatore (16) e la faccia di detto anello di pressione (19) a contatto con detti anelli di tenuta (14, 15) sono piane e perpendicolari all'asse (11) di detta sede di accoppiamento (5).