ITPD20110414A1 - Vaso di espansione con aggraffatura migliorata. - Google Patents

Description

VASO DI ESPANSIONE CON AGGRAFFATURA MIGLIORATA

Campo dell’invenzione

La presente invenzione riguarda una nuova modalità di accoppiamento tra i due semigusci o le due parti che formano un vaso di espansione o il contenitore di un autoclave.

Stato della tecnica

Con il generico termine vaso di espansione si vuole nel seguito intendere un vaso di espansione propriamente detto per applicazioni nel campo idraulico, un autoclave, un vaso provvisto di membrana atto a contenere le variazioni di pressione in un circuito idraulico.

E’ notorio che il progresso tecnico ha portato dalla saldatura dei due semigusci che realizzano l’involucro di contenimento della membrana elastica, che realizza il volume variabile interno al detto vaso di espansione, alla possibilità di evitare la saldare i due semigusci, sostituendo tale accoppiamento con una unione per aggraffamento.

Tale procedimento à ̈ possibile solo entro previste condizioni, ossia che i due semigusci siano metallici e che venga pizzicata e trattenuta tra i loro bordi la membrana.

Tali condizioni sono necessarie per avere una sufficiente presa meccanica reciproca tra i due semigusci e per garantire la relativa tenuta.

Tuttavia non sono sufficienti.

Infatti à ̈ necessario che lo spessore del materiale sia adeguato per un sicuro e solido, ma soprattutto affidabile, trattenimento reciproco tra i due semigusci. Per pressioni molto elevate tuttavia tale aggraffaggio non fornisce una adeguata garanzia, pari a quella della saldatura.

Anche da un punto di vista economico, sebbene vi siano problemi nell’attrezzare una linea di saldatura per spessori sottili, talvolta à ̈ conveniente il procedimento di saldatura rispetto alla modalità di realizzazione tramite aggraffatura che à ̈ condizionata da un impiego di un materiale maggiorato in spessore per garantire la sicurezza di tenuta meccanica.

Nelle autoclavi inoltre, non essendo prevista una membrana circolare che suddivida le due compartimentazioni lato acqua e lato aria, ma piuttosto una membrana trattenuta sulla flangia della bocca di ingresso, attualmente à ̈ utilizzata solo la saldatura delle due parti che formano il vaso di contenimento.

Quindi gli inconvenienti delle attuali metodologie di realizzazione dei vasi di espansione o di autoclave si riconducono alla difficoltà di garantire un sicuro aggraffaggio.

L’aggraffaggio utilizzato tutto’ora si conduce alle seguenti fasi: dopo un allargamento radiale del bordo di un primo semiguscio, detto semiguscio femmina, ottenuto contestualmente allo stampaggio o imbutitura, si inserisce, in appoggio al detto bordo femmina, un disco di materiale elastomerico o gommoso detto membrana, che risulta pizzicato e trattenuto lungo il bordo del secondo semiguscio, detto semiguscio maschio.

L’estensione diametrale del bordo femmina à ̈ maggiore della estensione diametrale del bordo maschio, ed à ̈ generalmente risvoltata per creare una sede di contenimento della membrana. Il bordo risvoltato femmina, tramite una operazione sotto pressa, à ̈ ulteriormente risvoltato e ribattuto ad U comprendendo la superficie esterna del bordo maschio e pressando elasticamente il bordo della membrana che realizza la tenuta idraulica.

Presentazione dell’invenzione

Scopo della presente invenzione à ̈ offrire un dispositivo e/o una modalità che possa garantire una aggraffatura che risolva tutti gli inconvenienti dell’arte nota. Scopo della presente invenzione à ̈ offrire un dispositivo e/o una modalità che possa garantire una aggraffatura, anche con piccoli spessori, sicura al pari, o quasi, della saldatura, senza presentare i relativi inconvenienti.

Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ trovare una nuova tipologia di aggraffatura che possa sostituire in maniera affidabile e convenientemente economica la saldature delle due parti o semigusci o calotte per la formazione di un vaso o autoclave ermeticamente chiuso.

Altro scopo della presente invenzione à ̈ mostrare una nuova tipologia di aggraffatura che possa garantire una semplificazione della chiusura, in maniera affidabile ed a tenuta ermetica, delle due parti che compongono il vaso.

Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ presentare una nuova tipologia di aggraffatura che possa garantire lo stesso grado di sicurezza per il mantenimento della chiusura reciproca tra i due semigusci o delle due parti pur utilizzando spessori della lamiera significativamente inferiori.

Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ presentare una nuova tipologia di aggraffatura che possa realizzare un più elevato grado di sicurezza per il mantenimento della chiusura reciproca tra i due semigusci o della due parti pur utilizzando spessori della lamiera almeno pari a quelli attualmente adottati nella pratica commerciale.

Vantaggiosamente la aggraffatura migliorata della presente invenzione consente di ottenere un aggraffaggio sicuro ed affidabile.

Altro vantaggio della aggraffatura migliorata della presente invenzione consiste nel poter sostituire la saldatura tra due semigusci o calotte, ad esempio nelle autoclavi, mediante la interposizione di un anello od oring di tenuta idraulica. Un ulteriore vantaggio della aggraffatura migliorata della presente invenzione consiste nel poter ridurre lo spessore della lamiera pur ottenendo una aggraffaggio altrettanto sicuro rispetto a quello realizzato tramite una aggraffatura di mercato con spessore della lamiera maggiore dei semigusci.

Un ulteriore vantaggio della aggraffatura migliorata della presente invenzione consiste nell’ottenere uno aggraffaggio con tenuta decisamente più elevata e sicura raffrontato a quello realizzato tramite una aggraffatura di mercato con pari spessore della lamiera dei semigusci.

I suddetti scopi sono risolti da una aggraffatura reciproca dei bordi tra un semiguscio maschio ed un semiguscio femmina caratterizza secondo la parte caratterizzante della rivendicazione indipendente.

Trattasi di risvoltare il bordo del semiguscio femmina al di sopra del bordo del semiguscio maschio, in cui risulta compresa interposta una guarnizione di tenuta, e successivamente eseguire una piegatura del bordo di aggraffatura tale da far assumere al bordo del semiguscio maschio un angolo acuto, preferibilmente inferiore a 60 gradi, e più preferibilmente inferiore a 30 gradi.

Con tale aggraffatura, la componente della forza di pressione che tenderebbe ad aprire divergendo il bordo aggraffato, risulta opportunamente contrastata ed annullata completamente o parzialmente dalla reazione sul bordo del semiguscio maschio espletata dalla piegatura del risvolto del semiguscio femmina.

Vantaggiosamente tale reazione à ̈ esercitata praticamente di punta sul bordo risvoltato maschio, ed altrettanto vantaggiosamente la reazione à ̈ esercitata praticamente nella insenatura del risvolto femmina, evitando slabbramenti o inneschi di pieghe del bordo libero sia maschio sia femmina, essendo praticamente annullata la luce libera di inflessione al seguito del trattenimento laterale del profilo da parte risvolto adiacente ed eventualmente per l’appoggio sulla parete imbutita del semiguscio maschio.

Può essere vantaggiosamente adottata anche una ulteriore disposizione della guarnizione, nella eventualità che sia nella forma di anello, posizionandola interposta tra il bordo maschio ed il bordo femmina risvoltato.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche tecniche dell’invenzione, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nelle descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

La Fig. 1 mostra un classico esempio di un vaso di espansione con i bordi aggraffati secondo una vista piana frontale

La fig. 2 mostra il vaso di espansione di fig. 1 secondo una vista piana laterale La fig. 3 mostra il vaso di espansione di fig. 2 secondo una sezione longitudinale secondo un piano diametrale passante per il tronchetto e la valvola di carica. La fig. 4 una sezione longitudinale ingrandita di dettaglio di un bordo aggraffato secondo l’arte anteriore.

La Fig. 5 mostra una sezione trasversale ingrandita dell’aggraffatura migliorata oggetto della presente invenzione.

La fig. 6 mostra una sezione trasversale ingrandita secondo una soluzione alternativa.

Descrizione dettagliata

Con riferimento ai disegni à ̈ possibile verificare che un generico vaso di espansione 1 à ̈ composto da un semiguscio maschio 2 che risulta aggraffato lungo il proprio bordo 4 da un corrispondente bordo 5 di un semiguscio femmina 3.

Detto bordo 5 del semiguscio femmina 3 durante l’aggraffatura à ̈ risvoltato e ripiegato al di sopra del facciata opposto del bordo 4 del semiguscio maschio 2. Prima della aggraffatura con il risvolto del bordo 5 del semiguscio femmina 3 à ̈ interposta una membrana 6 il cui bordo 7, eventualmente di sezione maggiorata, rimane pizzicato compreso tra il bordo 4 del semiguscio maschio ed il bordo 5 del semiguscio femmina 3.

Lungo il bordo 7 della membrana 6 viene realizzata la tenuta ermetica idraulica del vaso di espansione 1.

Tale tenuta ermetica à ̈ realizzata sia nella compartimentazione lato acqua e sia nella compartimentazione lato aria.

Come à ̈ facilmente visibile dai disegni esplicativi il bordo 4 del semiguscio maschio 2 collabora solo modestamente al vicendevole vincolo con il corrispondente bordo 5 del semiguscio femmina 3, essendo trattenuto solo da un piccolo sormonto del bordo femmina risvoltato.

La pressione dei fluidi presenti entro almeno una delle camera di compartimentazione del vaso di espansione 1, agisce con una componente che tende a separare i due semiguisci 2, 3 allontanandoli dal reciproco accoppiamento.

Potrebbe pertanto capitare per pressioni consistenti che tale componente separante superi la forza resistente data dall’attrito del bordo maschio 4 rispetto al bordo della membrana e dalla rigidità strutturale della imbutitura del semiguscio maschio 2.

Quando tale componente separante supera la detta forza resistente, il bordo 4 del semiguscio maschio 2, a seguito di un cedimento strutturale in un qualche punto del suo contorno si sfila dalla presa del bordo 5 risvoltato del semiguscio femmina 3 ed aprendo una apertura di sfogo delle pressione di un fluido presente entro il vaso di espansione 1, facendo venire meno le tenuta ermetica, con un rapido abbassamento della pressione a seguito della perdita del fluido attraverso la frattura.

In tale occasione si verifica anche un parziale sollevamento del bordo 5 del semiguscio femmina 3 che facilita lo sfilamento del bordo maschio 4 rispetto alla aggraffatura realizzata dal bordo 5 del semiguscio femmina 3.

Per ovviare a tale precaria modalità di aggraffagio, un generico vaso di espansione 1, ma anche ogni altro corpo che deve realizzare una tenuta idraulica, à ̈ sicuramente realizzato secondo l’insegnamento del brevetto che rende praticamente impossibile la perdita della tenuta ermetica.

Infatti come si constata dalla fig. 5 il bordo maschio 9 del semiguscio 7 risulta risvoltato sull’esterno del corpo del generico vaso di espansione con direzione che tende ad avvicinarsi alle pareti laterali del semiguscio maschio del vaso di espansione.

Tale bordo 9 risvoltato ad U del semiguscio maschio 7 à ̈ compreso aggraffato sulla superficie che dà verso il corpo del vaso di espansione, e sulla superficie rivolta verso l’esterno, mediante l’interposizione del bordo della membrana, dal bordo 10 del semiguscio femmina 8.

Il bordo 10 del semiguscio femmina 8 che si trova in accostamento diretto al bordo 9 del semiguscio maschio 7 si avvicina in prossimità della parete, quasi in accostamento, del semiguscio maschio 7.

Dalla disposizione strutturale dei bordi 9, 10 aggraffati à ̈ constatabile che uno sforzo di allontamento tra i due semigusci 7, 8 dovuto alla pressione à ̈ efficacemente contrastato ed annullato.

Infatti il bordo 9 del semiguscio maschio 7 à ̈ impossibilitato a sfilarsi per la presenza della curvatura ad U nella insenatura della quale à ̈ presente di testa il bordo 10 del semiguscio femmina 8.

E neppure à ̈ possibile una discreta apertura del bordo 10 del semiguscio femmina 8, che dovrebbe allontanare divergendo il bordo 9 del semiguscio maschio 7, poiché verso l’interno ogni deformazione à ̈ impossibilitata dalla presenza della superficie perimetrale del corpo del vaso di espansione.

Tale chiusura per aggraffamento migliorato per vasi di espansione che fanno utilizzo di una membrana continua separante le due compartimentazioni lato acqua e lato aria, può essere facilmente ed ottimamente applicata anche agli altri vasi che generalmente adottano altri tipi di membrana e/o generalmente tra di due semigusci o calotto vi à ̈ una accoppiamento per saldatura.

Infatti adottando una membrana ad anello 15 o un oring disposto tra il bordo 13 di un semiguscio maschio 11 ed il bordo 14 di un semiguscio femmina 12, à ̈ possibile un relativo aggraffamento simile a quello sopra esposto per conseguire tutti i relativi vantaggi, evitando gli inconvenienti della saldatura che affliggono tale modalità di esecuzione per tali corpi.

Claims (4)

1. Rivendicazioni 1) Vaso di espansione con aggraffatura migliorata comprendente almeno due semigusci (7, 8), atti ad accoppiarsi tra loro mediante aggraffatura con interposto elemento di guarnizione (8) caratterizzato dal fatto che detta aggraffatura à ̈ realizzata mediante il risvolto del bordo (10) del semiguscio femmina (8) al di sopra del bordo (9) del semiguscio maschio (7), e piegatura del bordo di aggraffatura (9, 10) tale da far assumere al bordo (9) del semiguscio maschio (7) un angolo acuto inferiore a 60 gradi.
2. 2) Vaso di espansione con aggraffatura migliorata secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il bordo (9) del semiguscio maschio (7) al termine della procedura di aggraffatura presenta un angolo acuto inferiore a 30 gradi.
3. 3) Vaso di espansione con aggraffatura migliorata secondo la riv. 1 o 2 caratterizzato dal fatto che il bordo maschio (9) risvoltato circa ad U à ̈ compreso su entrambe le sue superfici, interna ed esterna, con interposta guarnizione (12) dal bordo femmina (10), la cui estremità terminale à ̈ in accostamento al corpo del semiguscio maschio (7).
4. 4) Vaso di espansione con aggraffatura migliorata secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la estremità del bordo femmina (10) à ̈ compreso e termina in prossimità della insenatura del risvolto maschio (9).