ITMI981443A1 - Dispositivo di intercettazione e interruzione del flusso in tubazioni e cappuccio di protezione per tale dispositivo - Google Patents

Description

Titolo: "DISPOSITIVO DI INTERCETTAZIONE E INTERRUZIONE DEL FLUSSO IN TUBAZIONI E CAPPUCCIO DI PROTEZIONE PER TALE DISPOSITIVO"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un dispositivo di intercettazione e interruzione del flusso in tubazioni e un cappuccio di protezione per un tale dispositivo.

Per l'intercettazione e l'interruzione del flusso in tubazioni sono in uso dispositivi, chiamati valvole o saracinesche, che presentano essenzialmente un corpo ai lati del quale sono ricavate due luci in cui confluiscono i due tratti di tubazione il cui flusso va intercettato e interrotto. In una cavità essenzialmente perpendicolare alle luci è previsto un organo mobile, traslato normalmente da un organo di comando a vite, in modo da coprire o rispettivamente liberare le due luci.

In tali dispositivi noti, l'organo mobile è costituito per esempio da un cuneo o da un tronco di cono a punta smussata di materiale rìgido, per esempio ottone pressato, rivestito di un elastomero avente la funzione di guarnizione di tenuta. Lo strato di elastomero viene applicato con procedimenti quali termoformatura o vulcanizzazione e pertanto l'organo mobile e il materiale elastomerico formano un unico corpo.

Tali dispositivi noti presentano l'inconveniente principale di richiedere elevate sollecitazioni di compressione assiale in corrispondenza delle luci per assicurare l'interruzione del flusso. Sono inoltre presenti sollecitazioni di torsione, che portano a valori prossimi o eccedenti il limite di deformabilità elastica del materiale di tenuta. In tali condizioni, si verificano deformazioni permanenti del materiale stesso, che in parte defluisce per rigonfiamento nel foro delle luci, le quali deformazioni compromettono la tenuta. Inoltre, tali dispositivi noti richiedono lavorazioni meccaniche e di termoformatura o vulcanizzazione per l'applicazione della guarnizione di tenuta, per cui i costi di produzione e delle eventuali riparazioni o sostituzioni risultano essere molto elevati.

Scopo della presente invenzione è fornire un dispositivo di intercettazione e interruzione del flusso in tubazioni in cui la guarnizione non sia soggetta agli inconvenienti citati in quanto sulle superfici di tenuta risultano assenti sia le forze di compressione assiale sia le forze di torsione. Un altro scopo dell'invenzione è realizzare un tale dispositivo in cui l'eventuale sostituzione della guarnizione sia rapida e possa essere effettuata senza l'uso di attrezzi. Un altro scopo dell'invenzione è fornire un cappuccio di protezione per un dispositivo di intercettazione e interruzione del flusso in tubazioni la cui protezione non dipenda dalla profondità di incasso del dispositivo.

Questi problemi vengono brillantemente risolti mediante un dispositivo di intercettazione e interruzione del flusso in tubazioni secondo la rivendicazione 1 e un cappuccio di protezione secondo la rivendicazione 9. Ulteriori caratteristiche vantaggiose di detto dispositivo e detto cappuccio sono indicate nelle rivendicazioni dipendenti.

Le caratteristiche, gli scopi ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno più evidenti dalla descrizione che segue e dai disegni allegati relativi ad un esempio di realizzazione a carattere non limitativo. Ovviamente, numeri di riferimento uguali nelle varie figure indicano parti uguali od equivalenti.

Le varie figure mostrano:

La Fig. 1: una vista esplosa ed in sezione di un dispositivo di intercettazione e interruzione del flusso in tubazioni secondo la presente invenzione;

la Fig. 2: una vista in prospettiva di un organo mobile del dispositivo di Fig. 1; la Fig. 3: una vista in prospettiva di una guarnizione di tenuta del dispositivo di Fig. 1;

le Figg. 4A, 4B e 4C: viste in sezione del dispositivo di Fig. 1 assemblato, rispettivamente in posizione di apertura, di chiusura e di sigillo delle luci, con un cappuccio di protezione secondo l'invenzione, rispettivamente parzialmente inserito, assente e totalmente inserito.

Il dispositivo 10 di intercettazione e interruzione del flusso in tubazioni della presente invenzione comprende un corpo essenzialmente cavo 12 trasversalmente al quale vengono attaccati, mediante alloggiamenti 14, per esempio filettati, i due tratti di tubazione il cui flusso va intercettato e interrotto.

Gli alloggiamenti 14 comunicano tramite luci 16, realizzate in pareti inclinate 18 di una cavità 20 del corpo 12. Le pareti inclinate 18 terminano con gradini 22 che si raccordano con una parte ribassata 24 della cavità 20.

In corrispondenza della parte superiore della cavità 20 del corpo 12 è presente un alloggiamento 26 parzialmente filettato internamente, nel quale è impegnabile una parte di tappo 72 presentante una filettatura esterna 74. Superiormente alla parte di tappo 72 sono ricavati fori sagomati 76 per il suo avvitamento nel corpo 12 mediante un utensile opportuno. Anelli di tenuta toroidali 78 mantengono la tenuta tra la parte di tappo 72 e il corpo 12.

In un foro centrale 28 della parte di tappo 72 è impegnabile, in modo libero di ruotare senza traslare, una parte centrale 32 di un organo di comando 30 avente superiormente una parte di manopola 36 e inferiormente una parte di vite 34. Anelli di tenuta toroidali 79 e 38, rispettivamente in corrispondenza del foro centrale 28 della parte di tappo 72 e della parte centrale 32 dell'organo di comando 30, mantengono la tenuta tra questi elementi nello stato assemblato del dispositivo 10.

La parte di vite 34 dell'organo di comando 30 comanda in traslazione gli elementi di intercettazione e interruzione del dispositivo 10, costituiti da un organo mobile, o primo cuneo rigido 40 e da un elemento di tenuta o secondo cuneo cavo 52 ad esso vincolato.

Il primo organo mobile o cuneo rigido 40, illustrato anche nella vista in prospettiva di Figura 2, presenta un foro centrale filettato 42 per ricevere la parte di vite 34 delPorgano di comando 30 ed essere comandato in traslazione nella cavità 20 del corpo 12. Il cuneo rigido 40 presenta due superfici inclinate 44 e due scanalature 46 sulle fiancate. Il foro centrale 42 termina superiormente con un bordo esterno 48 che sovrasta un colletto anulare 50.

Il secondo cuneo cavo 52, realizzato in materiale elastomerico ed avente la funzione di guarnizione di tenuta, è illustrato anche nella vista in prospettiva di Figura 3. Il secondo cuneo cavo 52 comprende essenzialmente due superfici inclinate 54 aventi cornici in rilievo 56 collegate a superfici laterali 58 rientranti centralmente in tratti arcuati 60. Le superfici 54, 58 del secondo cuneo cavo 52 sono sovrastate da un'intelaiatura listellare con tratti cedevoli 62, 64 collegati ad un anello circolare 66. Infine, le superfici laterali 58 del secondo cuneo cavo 52 presentano, inferiormente ai tratti arcuati 60, delle aperture 68. Tale configurazione consente l'allontanamento reciproco delle superfici inclinate 54 della guarnizione di tenuta 52 nell’uso del dispositivo 10, come spiegato nel seguito.

Tornando alla Figura 1, per proteggere l'organo di comando 30 da infiltrazioni di sostanze che ne determinerebbero il deterioramento, per esempio sabbia o malta, il dispositivo 10 presenta un cappuccio di protezione 80 avente dei tratti flessibili pendenti 82, una parte di diametro minore 84 ed una parte di diametro maggiore 86. La parte di diametro minore 84 protegge la parte di manopola 36 dell'organo di comando 30, mentre quella di diametro maggiore 86 copre il foro in parete dove è alloggiato il dispositivo 10 quando i tratti flessibili 82 vengono inseriti in feritoie 88, realizzate nel corpo 12 lateralmente alla cavità 20. I tratti flessibili 82, oltre a sostenere e tenere collegato il cappuccio 80 al corpo 12 del dispositivo 10, hanno anche la funzione di regolare, come distanziatori, la distanza assiale del cappuccio 80 dalla parete per consentire la copertura della manopola 36 indipendentemente dalla profondità di incasso del corpo 12 nella parete. Vantaggiosamente, nella fase di rifinitura della collocazione del dispositivo 10 in parete, la superficie a vista del cappuccio di protezione 80 riceve un trattamento di cromatura.

Con riferimento alle Figure 4A-4C, nello stato assemblato del dispositivo 10 il cuneo cavo 52 è calzato in modo da circondare completamente le pareti del cuneo rigido 40 e resta collegato ad esso tramite l'anello circolare 66 inserito all'interno del colletto anulare 50, coperto e sovrastato dal bordo esterno 48. In particolare, l'inclinazione delle pareti 54 del cuneo cavo 52 corrisponde all'inclinazione delle pareti 44 del cuneo rigido 40 e i tratti arcuati 60 si impegnano nelle sue scanalature 46. I due cunei 40, 52 si muovono pertanto assialmente uniti, entro la cavità 20 del corpo 12, quando l'organo di comando 30 viene ruotato mediante la parte di manopola 36, dalla posizione di apertura della Figura 4A alla posizione di chiusura della Figura 4B. Nella posizione della Figura 4B, il cuneo cavo 52 ha raggiunto il suo punto di fermo sui gradini 22 della cavità 20 del corpo 12. In tale posizione, le sue pareti laterali 54 con le comici in rilievo 56 hanno già incominciato a bloccare il flusso tra le luci 16 coniugandosi alla inclinazione delle superfici 18 della cavità 20, corrispondente e complementare alla loro inclinazione.

A partire dalla posizione della Figura 4B, la compressione assiale esercitata dall'ulteriore traslazione assiale del cuneo rigido centrale 40, che scivola all'interno delle superfici inclinate 54 del cuneo cavo 52, si scarica ed è assorbita dai tratti cedevoli 62, 64 della sua intelaiatura listellare, che si deformano inarcandosi, in modo da preservare da indesiderate sollecitazioni di compressione assiale le superfici inclinate 54. Le aperture 68 delle pareti laterali 58 del cuneo cavo 52 consentono la sua dilatazione e i tratti arcuati 60 si espandono nelle scanalature 46 del cuneo rigido 40, seguendo i movimenti delle superfici inclinate 54 del cuneo cavo 52 quando queste, sollecitate dall'interno dal movimento traslativo del cuneo rigido 40, ricevono delle compressioni repulsive.

Infatti, come si nota nella Figura 4C, il cuneo rigido centrale 40, nella sua traslazione assiale fino a superare il margine dei gradini 22 della cavità 20 e posizionarsi, con la sua parte inferiore, nella parte ribassata 24 della cavità 20, ha compresso assialmente i tratti cedevoli 62, 64 dell'intelaiatura iistellare inarcandoli e, contemporaneamente, ha generato una compressione repulsiva che comprime le cornici 56 delle superfici inclinate 54 sui bordi delle luci 16 della cavità 20 del corpo 12 per interrompere il flusso. Inoltre, lo sforzo di torsione sul cuneo cavo 52 è nullo, con conseguente sua durata utile maggiore..

Le Figure 4A e 4C illustrano inoltre il cappuccio di protezione 80 in due diverse posizioni assiali rispetto al corpo 12. In Figura 4A, la distanza tra l'asse delle luci 16 del corpo 12 e il limite del foro nella parete P che deve venire coperto dalla parte di diametro maggiore 86 del cappuccio 80 è massima, mentre in Figura 4C tale distanza è minima. Questa regolazione rispetto alla profondità di incasso del corpo 12 è consentita, come si è detto, dalla possibilità dei tratti flessibili 82 del cappuccio 80 di scorrere nelle feritoie 88 del corpo 12. La Figura 4B illustra come il dispositivo 10 possa essere utilizzato anche senza il cappuccio di protezione 80, per esempio dove è necessario avere in vista la manopola 36 dell’organo di comando 30 per un rapido intervento. Alla stesso modo deve essere evidente che il cappuccio di protezione 80 può essere applicato a dispositivi di intercettazione e interruzione del flusso di tipo diverso da quanto esposto in precedenza.

Da quanto illustrato e descritto si comprenderà che la tenuta viene realizzata dai due elementi sovrapposti e indipendenti, il cuneo rigido centrale 40 e il cuneo cavo elastomerico 52, i quali traslano uniti fino al punto di fermo costituito dai gradini 22 della cavità 20, mentre l'ulteriore traslazione del cuneo centrale 40 genera una compressione assiale sul cuneo cavo 52 che si scarica ed è assorbita dall'intelaiatura listellare. L'inarcamento dell'intelaiatura listellare può essere ulteriormente favorito quando lo spessore dei suoi tratti cedevoli 62, 64 sia ridotto rispetto allo spessore delle cornici in rilievo 56 delle pareti inclinate 54 del secondo cuneo cavo 52. Inoltre, la parte centrale del cuneo rìgido 40 trasmette alle superfici di tenuta 54, ed in particolare alle loro cornici 56, forze di compressione repulsiva, comprìmendole frontalmente sui bordi delle luci 16 ed assicurando così la chiusura ed il sigillo delle luci 16. Inoltre, la presenza delle cornici in rilievo 56 consente di ottenere la tenuta evitando la deformazione per rigonfiamento delle superfici di tenuta 54, impedendo che queste defluiscano entro le luci 16.

Si comprenderà che la forma a cuneo è preferibile, ma che il concetto alla base dell'invenzione può applicarsi ad altre forme, per esempio troncoconiche, dell'organo di chiusura e della guarnizione, le modifiche realizzative essendo evidenti per i tecnici del settore, cosi come deve essere evidente che all'esempio di realizzazione precedentemente descritto a titolo illustrativo e non limitativo potranno essere apportate numerose modifiche, adattamenti, integrazioni, varianti e sostituzioni senza peraltro uscire dall'ambito dell'invenzione così come determinato dalle seguenti

rivendicazioni allegate.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (10) di intercettazione e interruzione del flusso in tubazioni comprendente un corpo (12) avente luci (16) per la connessione con i due tratti di tubazione trasversalmente ad una sua cavità (20) e un organo (40) avente superfici inclinate (44) in corrispondenza delle luci (16) e dotato di mezzi di tenuta (52), mobile di moto traslatorio entro la cavità (20) del corpo (12) per chiudere o rispettivamente aprire le luci (16), caratterizzato dal fatto che detto organo mobile (40) è di materiale rigido e presenta un colletto anulare (50) superiore e detti mezzi di tenuta (52) sono di materiale elastomerico e presentano un'intelaiatura listellare (62, 64, 66) superiore formante un anello (66) atto all'installazione in detto colletto anulare (50), per cui detti mezzi di tenuta (52) sono accoppiati a detto organo mobile (40) in modo tale che, durante la chiusura o rispettivamente l'apertura del dispositivo (10), detto organo (40) trascina in traslazione detti mezzi di tenuta (52) fino al loro impegno con mezzi di fermo (22) di detta cavità (20) e, nell'ulteriore traslazione in chiusura di detto organo mobile (40), lo sforzo di compressione assiale su detto secondo cuneo cavo (52) viene sostanzialmente assorbito dai tratti cedevoli (64) di detta intelaiatura listellare (62, 64, 66), mentre detto organo (40) genera su superfici di tenuta (54, 56) corrispondentemente inclinate dei mezzi di tenuta (52) una compressione repulsiva verso dette luci (16).
2. 2. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette superfici di tenuta (54) di detti mezzi di tenuta (52) presentano una rispettiva cornice in rilievo (56), lo sforzo di compressione repulsiva su detti mezzi di tenuta (52) essendo sostanzialmente assorbito da dette cornici in rilievo (56).
3. 3. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che l'inclinazione delle pareti (18) interne di detta cavità (20) contenenti dette luci (16), di dette superfici inclinate (44) di detto organo mobile (40) e di dette superfici di tenuta (54) di detti mezzi di tenuta (52) è uguale.
4. 4. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detto organo mobile (40) è un primo cuneo e detti mezzi di tenuta (52) sono un secondo cuneo cavo, le superfici di tenuta (54) di detto cuneo cavo (52) di tenuta essendo raccordate da superfici laterali (58) presentanti tratti arcuati (60) per alloggiare in scanalature complementari (46) nelle fiancate del primo cuneo (40) e aperture (68) inferiormente a detti tratti arcuati (60), per consentire l'allontanamento reciproco di dette superfici inclinate (54).
5. 5. Dispositivo (10) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che in fase di riapertura del flusso all'interno del copro (12), il ritorno traslativo ascendente dell'organo mobile (40) libera gli elementi tensionati di detti mezzi di tenuta (52) che, con la loro elasticità, ritornano allo stato iniziale, in cui si trovano con le luci (16) aperte.
6. 6. Dispositivo (10) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto organo mobile (40) viene comandato in traslazione mediante un organo di comando (30) a vite (34).
7. 7. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto organo di comando (30) è inserito in modo libero di ruotare senza traslare in una parte di tappo (72) fissata in detta parte di corpo (12).
8. 8. Dispositivo (10) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da un cappuccio di protezione (80) fissabile al corpo (12) del dispositivo (10) a distanza variabile dall'asse di dette luci (16) mediante l'impegno scorrevole di suoi tratti flessibili (82) in feritoie (88) del corpo (12) laterali alla cavità
9. 9. Cappuccio di protezione (80) per un dispositivo (10) di intercettazione e interruzione del flusso in tubazioni comprendente un corpo (12) avente luci (16) per la connessione con i due tratti di tubazione trasversalmente ad una sua cavità (20), caratterizzato da tratti flessibili (82) pendenti per il fissaggio mediante impegno scorrevole in feritoie (88) del corpo (12) del dispositivo (10), in cui detto cappuccio di protezione (80) è fissabile al corpo (12) a distanza variabile dall'asse di dette luci (16).
10. 10. Cappuccio di protezione (80) secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto di essere a unico corpo e dal fatto che, nella fase di rifinitura della collocazione del dispositivo (10) in parete, la sua superficie a vista riceve un trattamento di cromatura.