ITMI950093U1

ITMI950093U1 - LEVEL INDICATOR FOR PRESSURE EQUIPMENT

Info

Publication number: ITMI950093U1
Application number: IT95MI000093U
Authority: IT
Inventors: Gianmario Santin
Original assignee: Diesse Costruzioni Meccaniche
Priority date: 1995-02-13
Filing date: 1995-02-13
Publication date: 1996-08-13
Also published as: IT236660Y1; ITMI950093V0

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il presente trovato si riferisce ad un indicatore di livello per apparecchi in pressione, per esempio caldaie contenenti acqua calda a pressione e temperatura relativamente elevata indicativamente fino a 25 Bar e 200 °C. The present invention relates to a level indicator for pressurized appliances, for example boilers containing hot water at a relatively high pressure and temperature, indicatively up to 25 Bar and 200 ° C.

Sono noti indicatori di livello formati da un corpo metallico in monopezzo a forma di barra allungata, generalmente di sezione rettangolare, nella quale viene fresata una cava, di lunghezza inferiore a quella della barra, per formare un alloggiamento del fluido. Level gauges are known formed by a one-piece metal body in the shape of an elongated bar, generally having a rectangular section, in which a slot, shorter than that of the bar, is milled to form a fluid housing.

La cava è terminata con due condotti che si aprono sulle due estremità della barra per la connessione a due perni cilindrici cavi di raccordo all'apparecchio in pressione, generalmente attraverso organi di intercettazione di fluido. The slot ends with two ducts that open on the two ends of the bar for connection to two hollow cylindrical pins for connection to the pressure equipment, generally through fluid interception devices.

Il corpo dell’indicatore è chiuso frontalmente da un vetro di visualizzazione che si accoppia al corpo metallico con interposizione di una guarnizione. The body of the indicator is closed at the front by a display glass that is coupled to the metal body with the interposition of a gasket.

Il problema tecnico posto da questo tipo di indicatori è quello di assicurare la perfetta tenuta della chiusura in vetro, in presenza di liquidi in pressione all'interno e di escursioni termiche. The technical problem posed by this type of indicators is to ensure the perfect tightness of the glass closure, in the presence of pressurized liquids inside and thermal excursions.

A questo scopo si usa una struttura di contenimento formata da una lamiera di acciaio scatolata, con procedimenti noti di piegatura, secondo una sezione rettangolare che lascia aperta, per tutta la lunghezza dello strumento indicatore, una fessura di larghezza opportuna per la visualizzazione del livello di liquido e interposta tra due ali contrapposte e affacciate della struttura scatolare. For this purpose a containment structure is used formed by a boxed steel sheet, with known bending procedures, according to a rectangular section that leaves open, for the entire length of the indicator instrument, a slot of suitable width for displaying the level of liquid and interposed between two opposite and facing wings of the box-like structure.

Il corpo indicatore e il relativo vetro di chiusura vengono alloggiati all'interno della struttura, previa interposizione di una guarnizione resiliente tra vetro e ali contrapposte, insieme a un piatto di serraggio interposto tra faccia del corpo opposta alla cava fresata e struttura scatolare. The indicator body and the relative closing glass are housed inside the structure, after the interposition of a resilient gasket between the glass and the opposite wings, together with a clamping plate interposed between the face of the body opposite the milled groove and the box-like structure.

Il piatto di serraggio è provvisto di sedi filettate, distribuite lungo la sua maggiore dimensione, per bulloni di serraggio liberamente passanti in aperture della struttura scatolare . The clamping plate is provided with threaded seats, distributed along its largest dimension, for clamping bolts freely passing through openings of the box-like structure.

I bulloni di serraggio, avvitati nel piatto di serraggio puntano contro il corpo dell'indicatore, premendolo contro il vetro a sua volta trattenuto attraverso la guarnizione resiliente, dalle ali del corpo scatolare. The clamping bolts, screwed into the clamping plate, point against the body of the indicator, pressing it against the glass in turn held by the resilient gasket, by the wings of the box body.

Si può così assicurare la necessaria pressione di contatto e la tenuta dello strumento. The necessary contact pressure and the tightness of the instrument can thus be ensured.

Poiché le spinte esercitate sulle ali della struttura scatolare e sulla faccia della struttura opposta alle ali non passano per l'asse di inerzia della sezione dei fianchi della struttura scatolare, sulla struttura agiscono dei momenti flettenti che tendono ad aprirla, facendo allontanare le ali l'una dall'altra e inclinandole l'una rispetto all'altra. Since the thrusts exerted on the wings of the box-like structure and on the face of the structure opposite the wings do not pass through the axis of inertia of the section of the sides of the box-like structure, bending moments act on the structure which tend to open it, causing the wings to move away. one from the other and tilting them relative to each other.

Ciò porta allo sviluppo di pressioni localizzate alla periferia del vetro e di tensioni interne che ne possono provocare la rottura. This leads to the development of localized pressures at the periphery of the glass and internal tensions that can cause it to break.

Per evitare questo inconveniente si fa uso nell'arte di una coppia di fascette saldate alla estremità della struttura scatolare che, imprigionandone le ali, impediscono l'apertura della struttura. To avoid this drawback, use is made in the art of a pair of bands welded to the end of the box-like structure which, by imprisoning the wings, prevent the structure from opening.

Anche questa soluzione presenta tuttavia degli inconvenienti . However, this solution also has drawbacks.

L'operazione di piegatura della lamiera, per realizzare la struttura scatolare, comporta inevitabilmente delle imprecisioni che si riflettono sulla planarità e coplanarità delle due ali, le quali non sono in grado di offrire una superficie di appoggio perfettamente piana per la guarnizione e, attraverso questa, per il vetro di chiusura, con l'inevitabile generazione di pressioni di contatto non uniformemente disribuite. The bending operation of the sheet metal, to create the box-like structure, inevitably involves inaccuracies which are reflected in the planarity and coplanarity of the two wings, which are not able to offer a perfectly flat support surface for the gasket and, through this , for the closing glass, with the inevitable generation of non-uniformly distributed contact pressures.

Inoltre, anche le operazioni di saldatura comportano un riscaldamento locale e differenziato dei punti di saldatura con la conseguenza che, a saldatura eseguita e raffreddata, la struttura di contenimento rimane sede di tensioni interne che modificano la planarità delle superfici di appoggio della guarnizione e del vetro di chiusura, con l'inevitabile generazione di pressioni non uniformemente distribuite sul vetro . Furthermore, even the welding operations involve a local and differentiated heating of the welding points with the consequence that, once the welding has been carried out and cooled, the containment structure remains the seat of internal tensions that modify the planarity of the support surfaces of the gasket and of the glass. closing, with the inevitable generation of pressures not uniformly distributed on the glass.

Per assicurare la necessaria tenuta occorre quindi aumentare la pressione di serraggio. Inoltre le estremità del vetro risultano sollecitate in modo anomalo perchè nella zona di estremità compresa tra le ali, la struttura scatolare non esercita alcuna azione sulla guarnizione e sul vetro. To ensure the necessary tightness, the clamping pressure must therefore be increased. Furthermore, the ends of the glass are stressed in an anomalous way because in the end zone between the wings, the box-like structure does not exert any action on the gasket and on the glass.

Ne deriva, oltre al maggior ingombro imposto dalle fascette un maggior ingombro di tutto lo strumento indicatore, e una più ridotta visibilità offerta dallo strumento . In addition to the greater bulk imposed by the clamps, the result is a greater bulk of the entire indicator instrument, and a more reduced visibility offered by the instrument.

Il presente trovato elimina questi inconvenienti e prevede un indicatore di livello di ingombro ridotto, visibilità eccellente e affidabilità elevata. The present invention eliminates these drawbacks and provides an indicator of reduced overall dimensions, excellent visibility and high reliability.

Questi risultati sono conseguiti realizzando la struttura di contenimento con un tubo rettangolare, preferibilmente di acciaio, che offre migliori condizioni di stabilità della struttura e di planarità delle superfici interne, anziché con una struttura rettangolare aperta su un lato. These results are achieved by making the containment structure with a rectangular tube, preferably made of steel, which offers better conditions of stability of the structure and flatness of the internal surfaces, rather than with a rectangular structure open on one side.

La finestra di visualizzazione viene realizzata per fresatura di una fessura di larghezza opportuna e lunghezza inferiore sia a quella del vetro, sia a quella del tubo. The viewing window is made by milling a slot of suitable width and length shorter than that of the glass and that of the tube.

In questo modo la planarità della superficie non viene modificata da ima lavorazione a freddo e si realizza una struttura che alle sue estremità è chiusa ad anello e non può aprirsi. In this way the flatness of the surface is not modified by cold working and a structure is created which at its ends is closed in a ring and cannot open.

Inoltre la chiusura di estremità, coplanare con le ali di appoggio della guarnizione anteriore, assicura una superficie ad anello continuo per tutta l'estensione della guarnizione e consente di esercitare una pressione distribuita uniformemente su tutta la periferia del vetro, senza discontinuità. Furthermore, the end closure, coplanar with the support wings of the front gasket, ensures a continuous ring surface for the entire extension of the gasket and allows to exert a pressure uniformly distributed on the entire periphery of the glass, without discontinuity.

Le pressioni necessarie ad assicurare la tenuta possono quindi essere più contenute ed a parità di larghezza della finestra di visualizzazione del livello è possibile utilizzare strutture scatolari con minor spessore a tutto beneficio di un ingombro ridotto e una migliore visibilità offerta dallo strumento. The pressures necessary to ensure the seal can therefore be more contained and with the same width of the level viewing window it is possible to use box-like structures with less thickness to the benefit of a reduced size and a better visibility offered by the instrument.

Secondo un altro aspetto innovativo del presente trovato, le estremità del corpo dell'indicatore, nell'arte nota forate e filettate per ricevere dei perni filettati cavi di raccordo, con tenuta assicurata da guarnizione interposta, sono modificate ottenendo direttamente per tornitura delle estremità i perni terminali di raccordo. According to another innovative aspect of the present invention, the ends of the body of the indicator, drilled and threaded in the known art to receive hollow threaded connecting pins, with sealing ensured by an interposed gasket, are modified obtaining the pins directly by turning the ends connection terminals.

In questo caso i perni terminali formano un tratto unico con il corpo dell'indicatore, per cui è eliminata ogni operazioni di montaggio, di inserimento di guarnizione, e il rischio di eventuali perdite della connessione. In this case, the terminal pins form a single section with the body of the indicator, thus eliminating any assembly operations, insertion of the gasket, and the risk of any loss of the connection.

Le caratteristiche e i vantaggi del trovato risulteranno più chiari dalla descrizione che segue di una forma preferita di-realizzazione e di sue varianti, fatta con riferimento ai disegni allegati in cui: The characteristics and advantages of the invention will become clearer from the following description of a preferred embodiment and its variants, made with reference to the attached drawings in which:

la figura 1 è una vista frontale di indicatore realizzato in accordo con il presente trovato; Figure 1 is a front view of an indicator made in accordance with the present invention;

la figura 2 è una vista dell'indicatore di figura 1 secondo la sezione A-A di figura 1; figure 2 is a view of the indicator of figure 1 according to the section A-A of figure 1;

la figura 3 è una vista dell'indicatore di figura 1 secondo la sezione B-B di figura 2; figure 3 is a view of the indicator of figure 1 according to section B-B of figure 2;

Con riferimento alle figure 1,2,3 un indicatore di livello secondo il presente trovato comprende una struttura di contenimento 1,formata da uno spezzone di tubo metallico, preferibilmente in acciaio, di sezione rettangolare. With reference to figures 1,2,3, a level indicator according to the present invention comprises a containment structure 1, formed by a length of metal tube, preferably made of steel, with a rectangular section.

Sulla faccia frontale del tubo è ricavata per fresatura una feritoia 2 allungata nella direzione dell'asse del tubo ma non estesa fino alle estremità 3,4 del tubo dove la faccia frontale del tubo rimane continua. On the front face of the tube a slot 2 is obtained by milling which is elongated in the direction of the axis of the tube but not extended to the ends 3,4 of the tube where the front face of the tube remains continuous.

Vengono così ricavate dalla porzione intermedia della faccia frontale del tubo due ali o spalle di appoggio per gli elementi interni dell'indicatore. Two supporting wings or shoulders for the internal elements of the indicator are thus obtained from the intermediate portion of the front face of the tube.

La feritoia 2 forma una finestra di visualizzazione di livello. Slot 2 forms a level viewing window.

All'interno del tubo 1 viene alloggiato un corpo di indicatore 7 costituito da una barra metallica a sezione rettangolare, in cui è ottenuta per fresatura una cavità 8 per il liquido in pressione, di cui deve essere visualizzato il livello. Inside the tube 1 there is housed an indicator body 7 consisting of a metal bar with a rectangular section, in which a cavity 8 is obtained by milling for the liquid under pressure, the level of which must be displayed.

Anche la cavità 8 è estesa secondo l’asse della barra per una lunghezza ed una larghezza sostanzialmente eguali a quelle della feritoia 2. The cavity 8 is also extended along the axis of the bar for a length and a width substantially equal to those of the slot 2.

La cavità 8 è chiusa frontalmente da una lastra di vetro 9 che si interpone tra le ali 5,6 e il corpo metallico 7. The cavity 8 is closed at the front by a glass plate 9 which is interposed between the wings 5, 6 and the metal body 7.

Per assicurare la tenuta in pressione ed evitare sollecitazioni locali concentrate, una guarnizione di tenuta 10 è interposta tra corpo 7 e vetro 9 e una guarnizione resiliente 11 è interposta tra vetro 9 e ali 5,6. To ensure tightness under pressure and avoid concentrated local stresses, a sealing gasket 10 is interposed between body 7 and glass 9 and a resilient gasket 11 is interposed between glass 9 and wings 5,6.

Chiaramente le due guarnizioni sono conformate ad anello con asola interna per consentire la visibilità, attraverso il vetro, del liquido presente nella cavità 8. Clearly the two gaskets are shaped like a ring with an internal slot to allow visibility, through the glass, of the liquid present in the cavity 8.

La compressione della guarnizione 10 necessaria per assicurare la tenuta dell'indicatore è determinata da una pluralità di bulloni, come 12, distribuiti lungo tutta la lunghezza del tubo 1 e della barra 7, passanti liberamente in aperture del tubo 1 e avvitati in sedi filettate di una piattina metallica o piatto 13, alloggiato all'interno del tubo . The compression of the gasket 10 necessary to ensure the seal of the indicator is determined by a plurality of bolts, such as 12, distributed along the entire length of the tube 1 and of the bar 7, passing freely through the openings of the tube 1 and screwed into threaded seats of a metal plate or plate 13, housed inside the tube.

Come chiaramente visibile nella sezione di fig. 2 i bulloni agiscono con la loro estremità sul corpo 7 spingendolo contro il vetro 9 e così comprimendo la guarnizione 10. As clearly visible in the section of fig. 2 the bolts act with their ends on the body 7 pushing it against the glass 9 and thus compressing the gasket 10.

La spinta esercitata dai bulloni sul corpo 7 è contrastata dalle ali 5 e 6 che, attraverso la guarnizione 11 esercitano sul vetro una reazione eguale e contraria. The thrust exerted by the bolts on the body 7 is opposed by the wings 5 and 6 which, through the gasket 11, exert an equal and opposite reaction on the glass.

A sua volta la reazione agente sui bulloni, esercitata dal corpo 7 è trasferita dai bulloni al piatto 13, che a sua volta la scarica sulla parete posteriore della struttura scatolare . In turn, the reaction acting on the bolts, exerted by the body 7 is transferred from the bolts to the plate 13, which in turn discharges it on the rear wall of the box-like structure.

Evidentemente le pareti laterali 16, 17 del tubo 1 risultano sollecitate a trazione in direzione perpendicolare all’asse del tubo. Evidently the side walls 16, 17 of the tube 1 are stressed in traction in a direction perpendicular to the axis of the tube.

A questa sollecitazione di trazione si somma un momento flettente, poiché la spinta esercitata dalla piastra 13 sulla parete posteriore della struttura scatolare e dal vetro 9 sulle ali non è applicata secondo l'asse di inerzia della sezione delle pareti laterali, ma eccentricamente. A bending moment is added to this tensile stress, since the thrust exerted by the plate 13 on the rear wall of the box-like structure and by the glass 9 on the wings is not applied according to the axis of inertia of the section of the side walls, but eccentrically.

Questo momento flettente, in assenza delle porzioni terminali di tubo 3 e 4, chiuse ad anello, tenderebbe a far aprire frontalmente le pareti laterali e le ali, provocando una distribuzione di pressioni non uniforme sulle guarnizioni 10 e 11. This bending moment, in the absence of the end portions of the tube 3 and 4, closed in a ring, would tend to make the side walls and wings open frontally, causing an uneven pressure distribution on the seals 10 and 11.

Le porzioni terminali di tubo 3 e 4 contrastano questo movimento e riducono al minimo le deformazioni della struttura . The end portions of the tube 3 and 4 counteract this movement and minimize the deformations of the structure.

Inoltre, come già indicato, forniscono una superficie di contrasto per la guarnizione 11, chiusa ad anello continuo, che assicura, attraverso il vetro, una adeguata compressione della guarnizione di tenuta 10. Furthermore, as already indicated, they provide a contrast surface for the gasket 11, closed in a continuous ring, which ensures, through the glass, an adequate compression of the gasket 10.

La cavità 8 è posta in comunicazione con l'apparecchio in pressione, di cui occorre indicare il livello di liquido presente, mediante due condotti assiali 14, 15 ottenuti per foratura a trapano delle estremità del corpo 7. The cavity 8 is placed in communication with the pressurized apparatus, of which the level of liquid present must be indicated, by means of two axial ducts 14, 15 obtained by drilling the ends of the body 7 with a drill.

Vantaggiosamente, le estremità del corpo 7 sono lavorate al tornio per formare due perni cilindrici 18,19 di raccordo all'impianto, con una connessione che deve consentire in generale l'orientamento dell'indicatore sul suo asse in funzione di specifiche esigenze di impianto. Advantageously, the ends of the body 7 are lathe machined to form two cylindrical pins 18,19 for connection to the implant, with a connection which must generally allow the orientation of the indicator on its axis according to specific system requirements.

Con la realizzazione dei perni in monopezzo con il corpo si semplificano le operazioni di montaggio dello strumento e se ne migliora l'affidabilità, eliminando un raccordo di cui occorrerebbe assicurare la tenuta. With the realization of the pins in one piece with the body, the assembly operations of the instrument are simplified and its reliability is improved, eliminating a fitting whose seal should be ensured.

Claims

CLAIMS 1. Level indicator for pressure equipment of the type in which an indicator body, coupled with an intermediate sealing gasket to a viewing glass, is housed in a containment and clamping structure, characterized in that said containment and clamping structure is formed by a section of metal tube of rectangular section with a front wall, a rear wall, two side walls and a length substantially equal to the length of said indicator body, a slot of a length shorter than the length of said section being milled in an intermediate portion of said front wall, said front wall forming a flat and uninterrupted annular surface of support and compression for a gasket interposed between said front wall and said display glass, said structure comprising a compression plate with threaded holes housed in said section of pipe and interposed between said body and said rear wall p to discharge on said trunk of pipe the compression force exerted on said body by compression bolts screwed into said threaded holes and pressing with their ends on said body.

2. Level indicator as in claim 1 wherein said indicator body is a prismatic bar comprises a pair of connecting pins aligned along the axis of said body and obtained in one piece with said body by turning its ends.