ITMI940577A1 - Collegamento ad avvitamento per tubi - Google Patents
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Description
(Figura 1)
Descrizione del trovato
Il collegamento concerne un collegamento ad avvitamento per collegare, con chiusura a tenuta un tubo, con un tronchetto, ovvero raccordo, con un elemento di fissaggio eseguito come anello di bloccaggio o di intaglio, con un dado a cappello e con un anello di guarnizione, laddove l'elemento di fissaggio con una prima superficie esterna conica si introduce in un foro conico rastremantesi a partire da una superficie frontale del tronchetto, ed al quale segue un primo foro cilindrico e a questo un secondo foro cilindrico diminuito nel diametro, l'elemento di fissaggio presenta una seconda superficie esterna conica, estendentesi con senso contrario rispetto alla prima superficie esterna conica, ed un foro, nel quale è alloggiato il tubo con la sua superficie esterna, laddove inoltre il dado a cappello è avvitabile sul tronchetto, e con una superficie di sostegno, la quale sollecita la seconda superficie esterna conica dell'elemento di fissaggio, e laddove inoltre l'anello di guarnizione è disposto tra la superficie frontale, penetrante nel tronchetto, del tubo e la superficie di arresto formata tra il primo foro cilindrico del tronchetto ed il suo secondo foro cilindrico. Un tale collegamento ad avvitamento è descritto nella domanda di brevetto tedesco pubblicata DE-AS 22 23 417. Tra la superficie a gradino dei due fori cilindrici del tronchetto e la superficie frontale del tubo è prevista una disposizione di guarnizione, formata da un anello di guarnizione e da un anello di sostegno angolare. Questa disposizione è adatta solamente per quei collegamenti ad avvitamento, nei quali il tubo non richiede di essere sostenuto contro un arresto fisso per il serraggio del collegamento. In avvitamenti ad anello di bloccaggio il tubo, insieme all'elemento di fissaggio, durante il serraggio del dado a cappello percorre a ritroso un percorso definito. Una parte del percorso deve essere assorbita da una deformazione dell'anello di sostegno angolare.
Nell'impiego di una tale disposizione di guarnizione in collegamenti ad avvitamento, il cui elemento di fissaggio è eseguito come anello a taglienti, il quale nel serraggio esegue un movimento relativo rispetto al tubo ed il tubo deve essere sostenuto, sussiste il pericolo che una siffatta guarnizione venga sovrasollecitata. Ciò viene amplificato ancora per il fatto che la pressione del fluido da condurre agisce addizionalmente sulla guarnizione, e pertanto sul tubo in direzione assiale.
Alla base dell'invenzione è posto il compito di creare un collegamento ad avvitamento con un anello di guarnizione tra tronchetto e tubo, il quale collegamento fornisce una chiusura a tenuta migliorata anche per l'impiego con anelli a taglienti come elementi di fissaggio.
Il compito viene risolto, secondo l'invenzione, per il fatto che l'anello di tenuta, ovvero guarnizione, presenta un nucleo ed un rivestimento applicato su di esso, trovantesi in contatto, nello stato montato, con la superficie frontale del tubo e la superficie di arresto del tronchetto, e producente un'azione di chiusura a tenuta. In questa esecuzione è vantaggioso il fatto che l'anello di guarnizione può essere sottoposto anche ad elevate forze assiali, senza che ciò sia svantaggioso sull'azione di chiusura a tenuta. Il rivestimento deve essere eseguito di spessore solamente tale per cui vengono compensate le tolleranze presentantesi abitualmente relativamente alla planarità, alla rugosità e all'angolazione della superficie frontale del tubo. Mediante il collegamento con il nucleo stabile viene impedito uno scorrimento di materiale di tenuta, oppure anche un distacco dello stesso, e quindi un trascinamento del medesimo da parte del fluido condotto nel tubo e nel collegamento ad avvitamento.
Preferibilmente il nucleo dell'anello di guarnizione è prodotto di metallo, in particolare di acciaio, acciaio per molla, acciaio inossidabile o di materiale sintetico. Per il rivestimento si prevede che il rivestimento consista di gomma, caucciù di acrinitrile-butadiene (NBR), caucciù al fluoro (PPM), caucciù di etilene-propilene-diene (EPDM), poliossi-metilene (POM), politetrafluoroetilene (PTFE) oppure di vernice.
Per aumentare ancora la resistenza del rivestimento, questa può presentare una percentuale di fibre di vetro e/oppure fibre di carbonio. Inoltre il rivestimento può essere formato da un adesivo microincapsulato, il quale viene liberato sotto l'azione di pressione e poi indurisce. Preferibilmente lo spessore del rivestimento si trova nell'intervallo da 0,02 min fino a 0,7 mm.
In una prima forma di esecuzione si prevede che il nucleo è eseguito come disco piano, di forma anulare. Per lo meno le sue due superfici piane, estendentesi radialmente, presentano il rivestimento.
Conformemente ad un'ulteriore forma di esecuzione, il nucleo è conformato come un anello piegato nella sezione trasversale a formare una U oppure una V rovesciata. In questa esecuzione è vantaggioso il fatto che per lo meno quando è stato effettuato il primo montaggio, l'anello di guarnizione è supportato saldamente rispetto al tronchetto mediante impegno di attrito. In tal modo si consegue il fatto che viene impedita una perdita dell'anello di guarnizione nel corso del montaggio ripetuto. In relazione a ciò è rivestito per lo meno il lato esterno del nucleo. In una siffatta esecuzione è vantaggioso il fatto che possono essere compensate anche imprecisioni assiali piuttosto grandi. Ciò si verifica anche per un'ulteriore forma di esecuzione, secondo la quale il nucleo è conformato come un anello presentante nella sezione trasversale una forma a C. Inoltre ciò vale anche per una forma, nella quale il nucleo, come anello, è conformato nella sezione trasversale con la forma di una V appoggiata su un lato.
Nelle due forme di esecuzione menzionate precedentemente il nucleo è munito tutto attorno del rivestimento.
Per conseguire una sicurezza contro la perdita per l'anello di guarnizione anche prima del primo montaggio, si prevede che l'anello, prima del serraggio del dado a cappello, sia accoppiato con vincolo di attrito nel primo foro cilindrico del tronchetto.
Esempi di esecuzione preferiti dell'invenzione sono illustrati schematicamente nel disegno.
In particolare mostrano:
la figura 1 un collegamento ad avvitamento nello stato montato, nella sezione longitudinale,
la figura 2 il dettaglio X con una prima forma di esecuzione dell'anello di guarnizione, in scala di misura ingrandita rispetto alla figura 1,
la figura 3 il dettaglio X con una seconda forma di esecuzione dell'anello di guarnizione, parimenti in scala di misura ingrandita rispetto alla figura 1,
la figura 4 il dettaglio X con una terza forma di esecuzione dell'anello di guranizione, parimenti in scala di misura ingrandita rispetto alla figura 1,
la figura 5 il dettaglio X con una quarta forma di esecuzione dell'anello di guarnizione, parimenti in scala di misura ingrandita rispetto alla figura 1,
la figura 6 il dettaglio X con una quinta forma di esecuzione dell'anello di guarnizione, parimenti in scala di misura ingrandita rispetto alla figura 1, e
la figura 7 il dettaglio X con una sesta forma di esecuzione dell'anello di guarnizione, parimenti in scala di misura ingrandita rispetto alla figura 1.
Dalla figura 1 è rilevabile un collegamento ad avvitamento con il tronchetto, ovvero raccordo, 1, con l'elemento di fissaggio 3 serrato tra il tronchetto 1 ed il dado a cappello 4 e con l'anello di tenuta, ovvero guarnizione, 5. L'elemento di fissaggio 3 alloggia il tubo 2. Esso serve al fissaggio di quest'ultimo rispetto al tronchetto 1. L'anello di guarnizione 5 serve ad ottenere una chiusura a tenuta, ovvero ermetizzazione, tra il tronchetto 1 ed il tubo 2.
Il tronchetto 1 presenta esternamente superiici 6 per l'impegno di una chiave per viti a testa esagonale. Da una superficie frontale 8 del tronchetto 1 parte un foro conico 7. Questo si rastrema, a partire dalla superficie frontale 8. Al foro conico 7 segue un primo foro cilindrico 9. A questo segue nuovamente il secondo foro cilindrico 10, il cui diametro è diminuito rispetto a quello del primo foro cilindrico 9. All'estremità del primo foro cilindrico 9 si viene a formare una superficie di arresto 11 estendentesi radialmente. Inoltre il tronchetto 1 presenta una parte filettata 12 con filettatura esterna. Questa parte filettata 12 parte parimenti dalla superficie frontale 8, dalla quale parte il foro conico 7. Nell'esempio di esecuzione illustrato l'elemento di fissaggio 3 è conformato come anello a taglienti. Il tubo 2 con la sua superficie esterna 13 è alloggiato nel foro 17 dell'elemento di fissaggio 3. Esso sporge assialmente fuori dall'elemento di fissaggio 3 in direzione verso il tronchetto 1. La superficie frontale 14 del tubo 2 fronteggia la superficie di arresto 11. Tra le due è disposto l'anello di tenuta, ovvero guarnizione, 5. il collegamento ad avvitamento è illustrato nella posizione serrata, laddove i taglienti 16 dell'elemento di fissaggio 3 sono penetrati nella superficie esterna 13 del tubo 2. L'elemento di fissaggio 3 presenta una prima superficie esterna conica 15 cooperante con il foro conico 7 del tronchetto 1 e la quale, nello stato serrato del collegamento ad avvitamento, si adatta al foro conico 7 tramite deformazione plastica. Verso il dado a cappello 4 l'elemento di fissaggio 3 presenta una seconda superficie esterna conica 18 estendentesi con senso contrario rispetto alla prima superficie esterna conica 15. Detta seconda superficie esterna conica coopera con una superficie di sostegno 21 del dado a cappello 4. L'andamento del foro conico 7 del tronchetto 1 e della superficie di sostegno 21 del dado a cappello 4 possono essere conformati secondo le norme in vigore. Il dado a cappello 4 presenta esternamente superfici 19 di impegno per l'applicazione di una chiave per viti a testa esagonale ed un foro filettato 20 per l'avvitamento sulla parte filettata 12 del tronchetto 1. Mediante il serraggio del dado a cappello 4 l'elemento di fissaggio 3 viene mosso assialmente rispetto al tubo 2 poggiante contro l'anello di guarnizione 5, cosicché i taglienti 16 vengono orientati e si intagliano nella superficie esterna 13 del tubo, laddove l'elemento di fissaggio 3 viene premuto in profondità nel tronchetto 1, sinché viene raggiunto un determinato serraggio prefissato. Affinchè l'elemento di fissaggio 3 possa eseguire rispetto al tubo 2 il movimento relativo assiale necessario per 1'intagliamento dei taglienti 16 nella superficie esterna 13 del tubo 2, l'anello di guarnizione 5, il quale serve alla chiusura a tenuta della fessura di guarnizione tra il tronchetto 1 ed il tubo 2, deve poter applicare la necessaria forza di reazione. A tale scopo serve la conformazione dell'anello di guarnizione 5, come essa è descritta in correlazione alle forme di esecuzione rilevabili dalle figure 2 fino a 5.
Nella forma di esecuzione secondo la figura 2 è previsto, quale nucleo 22, un disco di forma anulare di acciaio, il quale è eseguito piano. Sulle due superfici piane 23, 24 è applicato rispettivamente un rivestimento 25, per esempio di NBR. Lo spessore del rivestimento ammonta di volta in volta tra 0,02 e 0,7 mm. L'anello di guarnizione poggia, con il suo rivestimento 25 trovantesi sulla superfcie piana sinistra 23, contro la superficie di arresto 11, mentre il rivestimento 25, relativo alla superficie piana destra 24, serve all'appoggio della superficie frontale 14 del tubo 2. Serrando il dado a cappello 4 dapprima il tubo 2 viene pressato in un saldo appoggio contro l'anello di guarnizione 5. Il rivestimento 25 serve a compensare eventuali aplanarità, ondulosità o sfalsamenti angolari esistenti della superficie frontale 14, e determina una chiusura a tenuta della fessura, cosicché il fluido trovantesi nel tubo, rispettivamente nel foro 10 del tronchetto 1, non può passare attraverso la fessura.
Inoltre in tal modo viene conseguito il fatto che l'intera superficie frontale del tubo 2 è coperta ed in tal modo la pressione, che si viene a formare eventualmente nel fluido da condurre, rimane limitata con la sua superficie di impegno di pressione sul diametro interno del tubo 2, rispettivamente del diametro interno del tronchetto 1, e in tal modo non viene esercitata alcuna forza risultante sul sistema di collegamento ad avvitamento.
Nell'esempio di esecuzione secondo la figura 3, come nucleo 22 è previsto parimenti un disco piano e di forma anulare. Il nucleo 22 è però munito tutto attorno di un rivestimento 25. Inoltre l'anello di guarnizione 5 viene mantenuto in impegno di attrito, sulla sua superficie esterna, sulla parete del primo foro 9 cilindrico del tronchetto 1. In tal modo viene conseguita una sicurezza contro una perdita accidentale. Come nell'esempio di esecuzione secondo la figura 2, il rivestimento 25 serve all'appoggio sulla superficie di arresto 11, rispettivamente sulla superficie frontale 14 del tubo 2.
Dalla figura 4 è rilevabile una forma di esecuzione, nella quale l'anello di guarnizione 5 possiede una forma, vista nella sezione trasversale, a guisa di U rovesciata. Si tratta di un nucleo 22 di un acciaio per molla. Il nucleo 22 è munito tutto attorno di un rivestimento 25. L'estremità 26 dell'ala dell'anello di guarnizione 25 poggia sulla superficie di arresto 11 del tronchetto 1 e l'estremità 27 dell'ala poggia sulla superficie frontale 14 del tubo 2. Mediante questa esecuzione l'anello può molleggiare in direzione assiale. In tal modo si consegue il fatto che possono essere compensati scostamenti piuttosto grandi, risultanti da una ondulosità della superficie frontale oppure da una angolazione diversa da 90°. Inoltre un siffatto anello di guarnizione 5 può essere impiegato vantaggiosamente anche in collegamenti ad avvitamento, i quali presentano un anello di bloccaggio come elemento di fissaggio 3, il quale durante il serraggio esegue, insieme con il tubo, un percorso assiale definito. Per l'impiego in tali collegamenti ad avvitamento sono adatti anche anelli di guarnizione secondo le figure da 5 fino a 7. Nella forma di esecuzione secondo la figura 5 il nucleo 22 dell'anello di guarnizione 5 è prodotto parimenti di acciaio per molle. Esso presenta, nella sezione trasversale, una forma a V rovesciata. Il nucleo 22 è munito tutto attorno del rivestimento 25. Esso poggia con l'estremità d'ala 26 sulla superficie di arresto 11 del tronchetto 1 e con l'estremità d'ala 27 sulla superficie frontale 14 del tubo 2.
L'anello di guarnizione 5 secondo la figura 6 presenta un nucleo 22 con forma a C. Preferibilmente esso è munito tutto attorno del rivestimento 25. La disposizione rispetto al tronchetto 1 è eseguita in modo tale che le estremità 26 e 27 delle ali poggiano su diametri differenti della superficie frontale 14 del tubo 2. Il dorso è previsto con il suo rivestimento 25 per l'appoggio sulla superficie di arresto 11 del tronchetto 1.
La figura 7 mostra una forma di esecuzione dell'anello di guarnizione 5 nel guale il nucleo 22 è conformato, nella sezione trasversale, come V disposta orizzontalmente. Inoltre il nucleo 22 è munito tutto attorno di un rivestimento 25. In relazione a ciò l'anello di guarnizione è disposto, rispetto al tronchetto 1 ed al tubo 2, preferibilmente in modo tale che la sua punta poggia sulla superficie di arresto 11 del tronchetto 1 e le due estremità d'ala 26, 27 poggiano su diametri differenti sulla superficie frontale 14 del tubo 2. Nelle forme di esecuzione secondo le figure 6 e 7 un montaggio dell'anello di guarnizione può avere luogo anche per il fatto che le estremità di ala 26, 27 poggiano sulla superficie di arresto 11 del tronchetto 1.
Legenda
1 Tronchetto
2 Tubo
3 Elemento di fissaggio
4 Dado a cappello
5 Anello di guarnizione
6 Superficie per chiave del tronchetto
7 Foro conico
8 Superficie frontale del tronchetto
9 Primo foro cilindrico
10 Secondo foro cilindrico
11 Superficie di arresto
12 Parte filettata del tronchetto
13 Superficie esterna del tubo
14 Superficie frontale del tubo
15 Prima superficie esterna conica dell'elemento di fissaggio
16 Tagliente
17 Foro dell'elemento di fissaggio
18 Seconda superficie conica esterna dell'elemento di fissaggio
19 Superficie di chiave del dado a cappello
20 Foro filettato del dado a cappello
21 Superficie di sostegno
22 Nucleo
23, 24 Superficie piana
25 Rivestimento
26, 27 Estremità di ala
Claims (10)
- Rivendicazioni 1. Collegamento ad avvitamento per il collegamento con chiusura a tenuta di un tubo (2), con un tronchetto (1), con un elemento di fissaggio (3), eseguito come anello di bloccaggio o anello a taglienti, con un dado a cappello (4) e con un anello di guarnizione (5), laddove l'elemento di fissaggio (3) si accoppia con una prima superficie esterna (15) conica in un foro (7) conico, rastremantesi a partire da una superficie frontale (8) del tronchetto (1), al quale foro conico segue un primo foro (9) cilindrico e a questo segue un secondo foro (10) cilindrico, di diametro più piccolo, l'elemento di fissaggio (3) presenta una seconda superficie esterna (18) conica, estendentesi con senso contrario rispetto alla prima superficie esterna (15) conica, ed un foro (17), nel quale è alloggiato il tubo (2) con la sua superficie esterna (13), laddove inoltre il dado a cappello (4) è avvitabile sul tronchetto (1) e con una superficie di sostegno (21) sollecita la seconda superfciei esterna (18) conica dell'elemento di fissaggio (3), e laddove inoltre l'anello di guarnizione (5) è disposto tra la superficie frontale (14), penetrante nel tronchetto (1) del tubo (2) e la superficie di arresto (11) formata tra il suo primo foro cilindrico (9) e il suo secondo foro cilindrico (10), caratterizzato dal fatto che l'anello di guarnizione (5) presenta un nucleo (22) e un rivestimento (25) che è applicato su di esso, si trova in appoggio, nello stato montato, con la superficie frontale (14) del tubo (2) e con la superficie di arresto (11) del tronchetto (1), e produce un'azione di chiusura a tenuta.
- 2. Collegamento ad avvitamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il nucleo (22) dell'anello di guarnizione (5) è formato da metallo, in particolare acciaio, acciaio per molle, acciaio legato o materiale sintetico.
- 3. Collegamento ad avvitamento secondo una delle rivendicazioni 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che il rivestimene (25) è formato da gomma, caucciù di acrilnitrile-butadiene (NBR), caucciù al fluoro (FPM), caucciù di etilene-propilene-diene (EPDM), poliossimetilene (POM), politetrafluoroetilene (PTFE) oppure di vernice.
- 4. Collegamento ad avvitamento secondo una delle rivendicazioni 1 oppure 3, caratterizzato dal fatto che il rivestimento (25) presenta una percentuale di fibre di vetro e/oppure fibre di carbonio.
- 5. Collegamento ad avvitamento secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 4, caratterizzato dal fatto che il rivestimento (25) è formato da un adesivo in microcapsule, il quale viene liberato sotto l'azione di pressione.
- 6. Collegamento ad avvitamento secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 5, caratterizzato dal fatto che il rivestimene (25) presenta uno spesso da 0,02 mm fino a 0,7 mm.
- 7. Collegamento ad avvitamento secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 6, caratterizzato dal fatto che il nucleo (22) è formato come disco piano, di forma anulare, laddove per lo meno le sue superfici piane (23, 24) estendentesi radialmente presentano il rivestimento (25).
- 8. Collegamento ad avvitamento secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 6, caratterizzato dal fatto che il nucleo (22) è conformato come un anello piegato nella sezione trasversale a formare una U oppure una V rovesciate, laddove per lo meno il lato esterno dello stesso porta il rivestimento (25).
- 9. Collegamento ad avvitamento secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 6, caratterizzato dal fatto che il nucleo (22) è conformato come un anello presentante nella sezione trasversale una forma a C oppure come un anello presentante nella sezione trasversale la forma di una V poggiata su un lato, e dal fatto che il nucleo (22) è munito tutto attorno del rivestimento (25).
- 10. Collegamento ad avvitamento secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 9, caratterizzato dal fatto che l'anello di guarnizione (5), prima del serraggio del dado a cappello (4), è inserito con impegno di attrito nel primo foro (9) cilindrico del tronchetto (1).
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- 1994-04-15 GB GB9407540A patent/GB2278170B/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| ITMI940577A0 (it) | 1994-03-25 |
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| FR2704041B1 (fr) | 1995-09-08 |
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| GB2278170B (en) | 1996-03-27 |
| GB9407540D0 (en) | 1994-06-08 |
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Effective date: 19970415 |