ITMI20120446A1 - Dispositivo e metodo per il travaso di gas - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione avente per titolo:

“DISPOSITIVO E METODO PER IL TRAVASO DI GASâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo per il travaso di gas tecnici, quali ossigeno e gas non corrosivi in genere, atto a consentire il riempimento di bombole o serbatoi. L’invenzione riguarda anche un metodo per il travaso di gas in condizioni di sicurezza.

Un dispositivo per il travaso di gas dell’arte nota à ̈ costituito da due parti: parte A): consiste di un raccordo da avvitare alla valvola erogatrice o residuale posta sulla bombola da riempire.

La differenza tra una valvola erogatrice ed una valvola residuale sta nel fatto che nella prima il congegno di ritenuta funziona a qualsiasi pressione interna della bombola, mentre nella seconda solo a basse pressioni, cioà ̈ una valvola residuale lascia fuoriuscire il gas dalla bombola riempita se si svita il raccordo del dispositivo di travaso senza chiudere il rubinetto della bombola.

Il raccordo à ̈ provvisto di uno spillo fisso che durante la fase di avvitamento alla valvola posta sul serbatoio, ne aziona il congegno di ritenuta. In altre parole, man mano che l'operatore avvita il raccordo, lo spillo apre la valvola permettendo poi il passaggio del gas dalla pompa/contenitore principale alla bombola.

parte B): consiste di un raccordo a squadra che à ̈ collegato al tubo ('frusta') di alta pressione in cui transiterà il gas dalla pompa/contenitore alla bombola da riempire. Questo raccordo B à ̈ assemblato al primo (parte A).

L'operatore quando dovrà riempire una bombola, ad aprire il suo rubinetto e ad avvitare il raccordo completo (parte A+parte B) alla valvola erogatrice o residuale posta sulla bombola; poi, dal quadro di comando dell'impianto, azionerà gli opportuni sistemi di sicurezza ( in pratica scenderà una gabbia di protezione che delimiterà la zona di travaso gas) e i dispositivi per far confluire il gas nella bombola da riempire.

Alla fine del riempimento della bombola, l'operatore dovrà provvedere a scollegare il raccordo completo (A+B) dalla bombola per sostituirla con una vuota da riempire.

Dovrà quindi alzare la gabbia di protezione e chiudere il rubinetto della bombola quando ancora à ̈ presente gas in pressione agendo in una situazione di potenziale pericolo essendoci nelle tubazioni gas compresso a 200-300 bar. Infatti, poiché le bombole sono a gruppi, ad esempio di 16, quando l'operatore prowederà a chiudere i vari rubinetti si troverà col corpo quasi a contatto con le bombole stesse e un'eventuale rottura di un tubo in pressione gli causerebbe un grosso danno. La chiusura del rubinetto permetterà poi all'operatore di 'sgasare' il gas contenuto nelle tubazioni e raccordi, dopo di che potrà svitare il raccordo completo (A+B) e ripetere così il ciclo appena descritto.

Scopo dell’invenzione à ̈ quello di eliminare gli inconvenienti della tecnica nota, fornendo un dispositivo per il travaso di gas atto ad evitare che l'operatore si possa trovare in situazioni di potenziale pericolo durante la fase di riempimento bombole.

Altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di fornire un tale dispositivo che sia di semplice ed economica realizzazione.

Questi scopi sono raggiunti dal dispositivo e dal metodo secondo l’invenzione che presentano le caratteristiche delle annesse rivendicazioni indipendenti 1 e 8, rispettivamente.

Realizzazioni vantaggiose dell’invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.

Sostanzialmente, il dispositivo secondo l’invenzione comprende un raccordo da avvitare alla valvola erogatrice o residuale posta sulla bombola da riempire che, a differenza dei dispositivi della tecnica nota, à ̈ provvisto di uno spillo mobile, comandato pneumaticamente da un cilindro posizionato nella parte posteriore del raccordo. Durante la fase di avvitamento alla valvola posta sulla bombola, lo spillo non aziona il congegno di ritenuta come nei dispositivi noti. L'apertura/chiusura del congegno di ritenuta avviene tramite un comando pneumatico situato a una distanza di sicurezza dalla zona di riempimento delle bombole, che fa spostare in avanti/indietro lo spillo mobile.

Come precedentemente descritto, l'operatore quando dovrà riempire una bombola, ad aprire il suo rubinetto e ad avvitare il raccordo alla valvola erogatrice o residuale posta sulla bombola. Poi, dal quadro di comando dell'impianto farà scendere la gabbia di protezione, azionerà i dispositivi per far confluire il gas nella bombola da riempire, e azionerà lo spillo mobile per aprire il congegno di ritegno della valvola erogatrice o residuale permettendo poi il passaggio del gas dalla pompa/contenitore principale alla bombola,

Alla fine del riempimento della bombola, l'operatore dovrà provvedere a scollegare il raccordo del dispositivo dalla bombola per sostituirla con una vuota da riempire.

E’ in questa fase che intervengono le caratteristiche innovative del dispositivo secondo l’invenzione: prima di alzare la gabbia di protezione, l'operatore azionerà, tramite il comando pneumatico descritto precedentemente, gli spilli per chiudere le valvole erogatrici/residuali potendo così sgasare tutto rimpianto portandolo a pressione ambiente; successivamente alzerà la gabbia di protezione, chiuderà i rubinetti posti sulle bombole e sviterà i raccordi per essere pronti a ripetere il ciclo con un altro gruppo di bombole.

Nel caso di valvole residuali, Γ arretramento dello spillo mobile effettuerà una tenuta che impedisce la fuoriuscita del gas dalla bombola.

Il dispositivo secondo l’invenzione permette quindi all'operatore di avvicinarsi alle bombole cariche per chiuderne i rubinetti solamente quando l'alta pressione à ̈ stata rimossa dalle tubazioni e raccordi, operando così in condizioni di massima sicurezza.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione risulteranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ad una sua forma puramente esemplificativa e quindi non limitativa di realizzazione, illustrata nei disegni annessi, in cui:

- la Fig. 1 à ̈ una vista assonometrica laterale del dispositivo per il travaso di gas secondo l’invenzione;

- la Fig. 2 à ̈ una vista in sezione assiale del dispositivo di Fig. 1, per applicazioni a valvole erogatrici; nel caso di valvole residuali, il dispositivo presenterà differenze marginali rispetto a quello illustrato, come sarà spiegato in seguito.

Con riferimento a tali figure, con 1 à ̈ stato indicato il dispositivo per travaso di gas secondo l’invenzione.

Esso comprende un raccordo 2 da avvitare alla valvola posta sulla bombola da riempire, nel quale raccordo alloggia uno spillo 3 di azionamento del meccanismo di ritegno della valvola.

Il raccordo 2 presenta posteriormente un tratto cilindrico tubolare a due sezioni decrescenti 4, 5, la seconda delle quali alloggia parzialmente in un corpo o raccordo a squadra 6, dove à ̈ previsto un foro radiale 7 in comunicazione con almeno un foro radiale 19 previsto nella sezione 5 per l’alimentazione del gas alla bombola.

All’estremità libera della porzione cilindrica di minor diametro 5 à ̈ collegato un cilindro 8, nel quale scorre un pistone 9, il cui stelo 10 attraversa assialmente il raccordo 2 e termina in punta con lo spillo 3 di azionamento del meccanismo di ritegno della valvola posta sulla bombola.

Nella sezione di Fig. 2 sono visibili sedi 11 sul tratto cilindrico di minor diametro 5 del raccordo 2 per l’alloggiamento di guarnizioni di tenuta contro il corpo 6 ove à ̈ previsto il foro 7 di alimentazione del gas.

Una sede per guarnizione 12 à ̈ prevista altresì sullo stelo 10 del pistone atta a effettuare una tenuta tra lo stelo e il foro assiale di alloggiamento previsto nel tratto cilindrico tubolare 5 del raccordo 2, per evitare che gas entri nella camera 13 del cilindro 8.

Lo stelo 10 ha un diametro leggermente inferiore al foro di alloggiamento 14, in modo che quando la valvola della bombola à ̈ aperta come sarà detto in seguito il gas proveniente dal foro di alimentazione radiale 7 possa fluire attraverso la luce tra lo stelo 10 e il foro assiale 14 verso la bombola da riempire, non mostrata nei disegni.

Per l’alimentazione di aria compressa nella camera 13 del cilindro 8 à ̈ previsto un raccordo 15 di collegamento ad un comando pneumatico remoto. Il raccordo 15 à ̈ previsto su un anello 16 montato girevole a tenuta sul cilindro 8, ed à ̈ in comunicazione con un condotto 17 sfociante nella camera 13 dalla parete posteriore 18 del cilindro.

Il raccordo 15 di alimentazione dell’aria compressa à ̈ previsto su un anello girevole per poter essere disposto nella posizione angolare desiderata. Infatti, quando il raccordo 2 viene avvitato alla valvola della bombola da riempire, il corpo 6 nel quale à ̈ previsto il foro 7 di alimentazione del gas viene mantenuto fisso, per cui varia la sua posizione angolare rispetto al cilindro 8. Pertanto, ruotando l’anello 16 à ̈ possibile disporre il raccordo di alimentazione dell’aria compressa ad esempio sempre in allineamento con il foro 7 di alimentazione del gas.

Il pistone 9 à ̈ a semplice effetto, venendo spostato verso sinistra, con riferimento alla Fig. 2, dall’aria compressa che entra attraverso il raccordo 15 e il condotto 17, facendo così fuoriuscire lo spillo 3 di azionamento del meccanismo di ritegno della valvola disposta sulla bombola da riempire. Quando si arresta l’alimentazione di aria compressa nel cilindro 8, la pressione del gas nella bombola agisce sullo stelo 10 provocando uno spostamento verso destra del pistone 9 e quindi un arretramento dello spillo 3 che determina la chiusura della valvola erogatrice della bombola.

Nel caso di valvola residuale l’arretramento dello spillo mobile 3 effettua una tenuta nel foro 14.

Ciò può essere otenuto, ad esempio, prevedendo un tratto di maggiore diametro dello spillo 3 che va ad atestarsi contro un restringimento del foro 14. In tal caso, per motivi costruttivi, lo spillo mobile 3 e lo stelo 10 del pistone 9 sono realizzati in pezzi separati.

Nella sezione di Fig. 2 à ̈ visibile un foro di sfiato 20 ricavato nel raccordo 2 per l’evacuazione di eventuale gas che dovesse fuoriuscire dalla valvola.

Almeno un ulteriore foro di sfiato 21 à ̈ previsto nella parete anteriore 22 del cilindro 8 per l’evacuazione di eventuale gas che dovesse entrare nella camera 13 del cilindro a seguito di un’eventuale usura della guarnizione disposta nella sede 12 dello stelo 10.

Nella Fig. 1 Ã ̈ mostrata anche una fune di ritenzione 25 ata a tratenere il dispositivo 1 in caso di incidenti.

Con il dispositivo secondo 1†̃invenzione l’operazione di travaso del gas da un contenitore principale alle bombole avviene in condizioni di assoluta sicurezza per l’operatore.

Infati, quando occorre riempire un gruppo di bombole, l’operatore provvede ad aprire i rispettivi rubineti e ad avvitare il raccordo 2 del dispositivo secondo l’invenzione alla valvola posta su ciascuna bombola. Dal quadro di comando dell’impianto poi a far scendere la gabbia di protezione per delimitare la zona di travaso del gas, a comandare i mezzi pneumatici per spostare il pistone 9 e quindi lo spillo mobile 3 per aprire il congegno di ritegno della valvola, e ad azionare i dispositivi per far confluire il gas nelle bombole da riempire.

Naturalmente le fasi di azionamento del pistone 9 e dei dispositivi di alimentazione del gas possono essere invertite o eseguite contemporaneamente.

Al termine del riempimento delle bombole, l’operatore interrompe l’alimentazione di aria compressa nella camera del cilindro 8, provocando così l’arretramento del pistone 9 causata dalla pressione del gas che agisce sullo spillo 3 e sullo stelo 10, e quindi l’arretramento dello spillo mobile 3 con conseguente chiusura della valvola erogatrice disposta sulla bombola. Nel caso di valvola residuale, Γ arretramento dello spillo 3 effettua una tenuta del foro 14 impedendo la fuoriuscita del gas.

Si può così sgasare tutto l’impianto portandolo a pressione ambiente, dopo di che si alzerà la gabbia di protezione e Γ operatore potrà chiudere in tutta sicurezza i rubinetti posti sulle bombole e svitare i raccordi 2 dei dispositivi 1 per ripetere il ciclo di riempimento con un altro gruppo di bombole.

Nel caso di valvole residuali, prima di svitare i raccordi à ̈ possibile evacuare anche la piccola parte di gas presente fra la tenuta dello spillo 3 nella zona di restringimento del foro 14 e l’attacco alla valvola residuale, azionando nuovamente in avanti lo spillo.

Da quanto esposto appaiono evidenti i vantaggi del dispositivo secondo l’invenzione, che permette all’operatore di avvicinarsi alle bombole cariche per chiudere i rubinetti solamente quando l’alta pressione à ̈ stata rimossa dalle tubazioni e raccordi.

Nella realizzazione illustrata si à ̈ descritto un comando pneumatico per l’azionamento dello spillo mobile 3. Tuttavia altri mezzi di azionamento dello spillo mobile 3 sono contemplati dall’invenzione, quali mezzi a solenoide, mezzi magnetici e simili.

Parimenti, almeno due dei componenti del dispositivo secondo l’invenzione: raccordo 2, corpo 6 e cilindro 8 potrebbero essere realizzati in pezzo unico.

Naturalmente l’invenzione non à ̈ limitata alla particolare forma di realizzazione precedentemente descritta e illustrata nei disegni annessi, ma ad essa possono essere apportate numerose modifiche di dettaglio alla portata del tecnico del ramo, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione stessa, come definito nelle rivendicazioni annesse.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1) per il travaso di gas da un contenitore principale ad almeno una bombola provvista di valvola, comprendente un raccordo (2) atto ad essere avvitato a detta valvola e provvisto di uno spillo (3) di azionamento del congegno di ritenuta della valvola; e un corpo (6) con foro (7) di alimentazione del gas in pressione, caratterizzato dal fatto che detto spillo (3) Ã ̈ mobile tra una posizione rientrante in detto raccordo (2) di non azionamento della valvola della bombola e una posizione sporgente dal raccordo (2) di azionamento in apertura di detta valvola.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto spillo mobile (3) Ã ̈ azionabile pneumaticamente a distanza.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto spillo mobile (3) Ã ̈ portato dallo stelo (10) di un pistone (9) alloggiato nella camera (13) di un cilindro (8), posto posteriormente al raccordo (2).
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta camera (13) del cilindro (8) Ã ̈ alimentata da aria compressa attraverso la parete posteriore (18) del cilindro (8).
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che su detto cilindro (8) Ã ̈ previsto un anello (16) girevole a tenuta, provvisto di un raccordo (15) per l'alimentazione di aria compressa alla camera (13) del cilindro (8) attraverso un condotto (17).
6. 6. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 5, caratterizzato dal fatto che detto stelo (10) del pistone (9) alloggia con un certo gioco in un foro assiale (14) di un tratto cilindrico tubolare a due sezioni (4, 5) di detto raccordo (2), e presenta una sede anulare (12) di alloggiamento di una guarnizione di tenuta.
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, in cui almeno una sezione (5) del tratto cilindrico tubolare del raccordo (2) alloggia almeno parzialmente in modo rotazionale in un corpo (6) provvisto di un foro radiale (7) di alimentazione del gas in pressione attraverso almeno ad un corrispondente foro radiale (19) previsto in detta sezione cilindrica (5).
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzata dal fatto che detto spillo mobile (3) e detto stelo (10) sono realizzati in pezzi separati, lo spillo (3) presentando un tratto di maggior diametro atto ad attestarsi a tenuta contro un restringimento di detto foro (14), in detta posizione rientrata nel raccordo (2).
9. 9. Metodo per il travaso di gas da un contenitore principale ad almeno una bombola provvista di valvola con il dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente le seguenti fasi: - apertura del rubinetto della bombola da riempire e avvitamento del raccordo (2) alla valvola posta sulla bombola; - dal quadro di comando abbassamento della gabbia di protezione a delimitazione della zona di travaso del gas, azionamento dei dispositivi per far confluire il gas nella bombola da riempire, azionamento dello spillo mobile (3) per aprire il congegno di ritegno della valvola e permettere il passaggio del gas dal contenitore principale alla bombola; - a riempimento ultimato, azionamento dello spillo mobile per chiudere la valvola o effettuare una tenuta alla fuoriuscita di gas dalla bombola e sgasamento dell’impianto per portarlo a pressione ambiente, sollevamento della gabbia di protezione, chiusura del rubinetto posto sulla bombola e svitamento del raccordo (2) del dispositivo (1).
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 8, in cui le fasi di azionamento dei dispositivi per far confluire il gas nella bombola da riempire e di azionamento dello spillo mobile per aprire il congegno di ritegno della valvola sono effettuate in ordine inverso o in contemporanea.