ITPD20130106A1 - FASTENING SYSTEM WITH PLASTIC LINER FOR EXPANSION VESSELS - Google Patents
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Description
TITOLO TITLE
SISTEMA DI FISSAGGIO CON PLASTIC LINER PER VASI FIXING SYSTEM WITH PLASTIC LINER FOR VASES
D'ESPANSIONE EXPANSION
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Il presente brevetto è attinente ai vasi di espansione ed in particolare concerne i vasi di espansione con membrana elastica. The present patent relates to expansion vessels and in particular concerns expansion vessels with elastic membrane.
I vasi di espansione sono un componente idraulico, comunemente presente nelle caldaie per il riscaldamento domestico, negli impianti di riscaldamento e negli impianti sanitari, che svolge la funzione di compensazione delle variazioni di volume prodotte dalle variazioni di temperatura del fluido del circuito evitando pericolosi aumenti della pressione nel circuito stesso, che altrimenti dovrebbero essere assorbiti dalle tubature e da altri componenti dell'impianto. The expansion vessels are a hydraulic component, commonly present in domestic heating boilers, heating systems and sanitary systems, which compensates for the volume variations produced by the temperature variations of the fluid in the circuit, avoiding dangerous increases in temperature. pressure in the circuit itself, which otherwise would have to be absorbed by the pipes and other system components.
I vasi d'espansione sono un componente idraulico comunemente presente anche nei sistemi di pompaggio e nei sistemi di sollevamento, che svolge la funzione di accumulo del fluido del circuito consentendone poi la restituzione al circuito stesso. The expansion vessels are a hydraulic component commonly present also in pumping systems and lifting systems, which carries out the function of accumulating the fluid in the circuit, then allowing it to be returned to the circuit itself.
I vasi di espansione sono di due tipi, aperto e chiuso. The expansion vessels are of two types, open and closed.
I vasi di espansione chiusi sono costituiti da un contenitore rigido diviso in due camere dal volume variabile: una contenente il fluido del circuito, pressoché incomprimibile, e l'altra contenente aria o altro gas, comprimibile, precaricata ad una determinata pressione tramite apposita valvola, analoga a quella degli pneumatici. La divisione tra le due camere avviene grazie ad una membrana elastica. Un'eventuale variazione di pressione del fluido del circuito porterà la sacca a variare di volume o determinerà lo spostamento della membrana, andando a compensare la variazione di pressione o consentendo l'accumulo del fluido all’interno del vaso di espansione. The closed expansion vessels consist of a rigid container divided into two chambers of variable volume: one containing the almost incompressible fluid of the circuit, and the other containing air or other compressible gas, preloaded at a certain pressure by means of a special valve, similar to that of tires. The division between the two chambers takes place thanks to an elastic membrane. Any change in pressure of the circuit fluid will cause the bag to vary in volume or will cause the displacement of the membrane, compensating for the pressure change or allowing the accumulation of fluid inside the expansion vessel.
I vasi di espansione attuali comprendono due semigusci a calotta o cilindrici chiusi su un lato, in metallo rigido, contrapposti ed uniti a costituire una forma genericamente cilindrica chiusa. Current expansion vessels comprise two cap or cylindrical half-shells closed on one side, made of rigid metal, opposite each other and joined to form a generally closed cylindrical shape.
Internamente è compresa la membrana a suddividere lo spazio interno in due camere, corrispondenti genericamente ai due semigusci a calotta o cilindrici. Internally, the membrane divides the internal space into two chambers, generally corresponding to the two cap or cylindrical half-shells.
Uno dei due semigusci presenta un raccordo, comunicante con il volume interno adiacente, per il collegamento del vaso di espansione al circuito idraulico. One of the two half-shells has a connection, communicating with the adjacent internal volume, for connecting the expansion tank to the hydraulic circuit.
L'altro dei due semigusci presenta un porta valvola con valvola di precarico e regolazione del gas o aria in pressione. The other of the two half-shells has a valve holder with a preload valve and gas or air pressure regulation.
Indipendentemente dalla forma, le membrane dei vasi d'espansione possono presentare un bordo ingrossato, sagomato o comunque conformato in modo tale da consentire l'alloggiamento, l'accoppiamento e la tenuta lungo il bordo dei due semigusci o di altri componenti del vaso d'espansione accoppiati e stretti tra loro. Regardless of the shape, the membranes of the expansion vessels can have an enlarged, shaped or in any case shaped edge in such a way as to allow housing, coupling and sealing along the edge of the two half-shells or other components of the vessel. expansion coupled and close together.
Il materiale utilizzato per la realizzazione delle membrane dei vasi d'espansione è adatto a garantire un adeguato effetto di tenuta ed è resistente alle deformazioni elastiche e alle variazioni di temperatura del fluido del circuito. The material used to make the membranes of the expansion vessels is suitable for ensuring an adequate sealing effect and is resistant to elastic deformations and temperature variations of the circuit fluid.
Il liquido del circuito idraulico a cui viene applicato il vaso di espansione può essere di varia natura, solitamente acqua o soluzioni acquose. The liquid of the hydraulic circuit to which the expansion tank is applied can be of various kinds, usually water or aqueous solutions.
La superficie metallica interna del semiguscio del vaso di espansione in cui accede il liquido del circuito idraulico è direttamente esposta alla corrosione date le caratteristiche dell'acqua o dei fluidi stessi. The internal metal surface of the half-shell of the expansion vessel into which the liquid of the hydraulic circuit enters is directly exposed to corrosion due to the characteristics of the water or the fluids themselves.
Oggetto del presente brevetto è un vaso d'espansione che comprende l’accoppiamento tra il guscio in materiale termoplastico e la calotta in metallo in maniera che sia garantita la tenuta stagna fra i componenti. The subject of this patent is an expansion vessel which includes the coupling between the thermoplastic shell and the metal cap so that the watertight seal between the components is guaranteed.
Il raccordo di collegamento all'impianto sarà anch’esso dotato di contro flangia interna in materiale termoplastico. The connection fitting to the system will also be equipped with an internal counter flange in thermoplastic material.
Uno scopo del nuovo sistema è di evitare il contatto fra l'acqua ed il metallo (acciaio al carbonio) della calotta inferiore in modo da aumentare la durata del vaso stesso ed allo stesso tempo non inquinare il fluido con i residui di ossidazione dovuti al contatto. One purpose of the new system is to avoid contact between water and the metal (carbon steel) of the lower cap in order to increase the life of the vessel itself and at the same time not to pollute the fluid with oxidation residues due to contact. .
Un altro scopo del nuovo vaso di espansione è permettere il suo utilizzo in impianti con la normali pressioni di esercizio e i liquidi noti come l'acqua potabile. Another purpose of the new expansion vessel is to allow its use in systems with normal operating pressures and known liquids such as drinking water.
Un altro scopo del nuovo vaso di espansione è permettere di utilizzare vasi delle forme e dimensioni già utilizzate senza modificare gli impianti già in uso. Another purpose of the new expansion vessel is to allow the use of vessels of the shapes and sizes already used without modifying the systems already in use.
Un altro scopo del nuovo vaso di espansione non richiedere costosi e/o sofisticati procedimenti per la sua produzione. Another purpose of the new expansion vessel is not to require expensive and / or sophisticated processes for its production.
Questi ed altri scopi, diretti e complementari, sono raggiunti dal nuovo vaso di espansione comprendente due semigusci metallici accoppiati fra loro a costituire un involucro chiuso ed una membrana flessibile interna atta a separare ermeticamente il vano interno di detto involucro chiuso in due vani destinati a contenere rispettivamente il gas comprimibile di compensazione dell'aumento di volume del fluido dell'impianto ed il fluido incomprimibile suscettibile di variazioni di volume, dove all'interno di detto secondo semiguscio è inserita ed applicata una contro calotta in materiale termoplastico. These and other direct and complementary purposes are achieved by the new expansion vessel comprising two metal half-shells coupled together to form a closed casing and an internal flexible membrane designed to hermetically separate the internal compartment of said closed casing into two compartments intended to contain respectively the compressible gas for compensation of the increase in volume of the system fluid and the incompressible fluid susceptible to volume variations, where a counter cap made of thermoplastic material is inserted and applied inside said second half-shell.
Il primo semiguscio del vano destinato a contenere il gas di compensazione è dotato di valvola per il precarico e la regolazione di detto gas di compensazione. The first half-shell of the compartment intended to contain the compensation gas is equipped with a valve for preloading and regulating said compensation gas.
Il secondo semiguscio del vano destinato a contenere il fluido dell'impianto è dotato di raccordo tubolare verso l'impianto da compensare. Tale raccordo tubolare è filettato internamente almeno per il suo tratto rivolto verso l'interno di detto secondo semi guscio; oltre al quale potrebbe essere filettato anche esternamente. The second half-shell of the compartment intended to contain the system fluid is equipped with a tubular connection to the system to be compensated. This tubular fitting is internally threaded at least for its portion facing the inside of said second half shell; in addition to which it could also be threaded externally.
In particolare detta contro calotta è tale da aderire completamente all'intera superficie interna di detto secondo semiguscio e presenta un'apertura identica ed allineata all'apertura del raccordo del secondo semiguscio stesso. con l'impianto. In particular, said counter-cap is such as to adhere completely to the entire internal surface of said second half-shell and has an opening identical and aligned with the opening of the connection of the second half-shell itself. with the implant.
La membrana interna a detto involucro chiuso è realizzata in materiale flessibile e resistente. The membrane inside said closed casing is made of flexible and resistant material.
In particolare detta membrana interna è fissata o comunque applicata a tenuta stagna su detta contro calotta interna in prossimità del suo bordo rivolto verso il primo semiguscio. In particular, said internal membrane is fixed or in any case applied watertight to said internal counter-cap near its edge facing the first half-shell.
Internamente a detto secondo semiguscio ed a detta contro calotta, in corrispondenza al foro ed al raccordo verso l'impianto, è applicata una flangia interna di tenuta in materiale termoplastico a protezione del tronchetto di collegamento. An internal sealing flange made of thermoplastic material is applied inside said second half-shell and said counter-cap, in correspondence with the hole and the connection to the plant, to protect the connection stub.
Tale flangia interna di tenuta comprende un tratto tubolare filettato esternamente, atto ad essere avvitato sulla filettatura interna di detto raccordo verso l'impianto, ed un anello piano ortogonale all'asse di detto tratto tubolare filettato, atto ad aderire alla contro calotta interna di detto secondo semigusci. Said internal sealing flange comprises an externally threaded tubular section, adapted to be screwed onto the internal thread of said fitting towards the plant, and a flat ring orthogonal to the axis of said tubular threaded section, adapted to adhere to the internal counter cap of said second half-shells.
In particolare detta flangia interna di tenuta è dotata di due guarnizioni di tenuta. In particular, said internal sealing flange is equipped with two sealing gaskets.
Una prima guarnizione di tenuta, tipicamente un o-ring, è applicata sul suo tratto tubolare ed è atta a garantire la tenuta stagna su detto raccordo verso l'impianto. A first sealing gasket, typically an o-ring, is applied on its tubular section and is adapted to guarantee the watertight seal on said connection towards the plant.
Una seconda guarnizione di tenuta, tipicamente un anello in materiale termoplastico od o-ring, è applicata sulla superficie dell'anello piano rivolta verso la contro calotta interna del secondo semiguscio. A second sealing gasket, typically a ring made of thermoplastic material or o-ring, is applied on the surface of the flat ring facing the inner counter-cap of the second half-shell.
Dette due guarnizioni, in associazione all'avvitamento serrato di detta flangia interna, impediscono al liquido ed all'aria dell'impianto di trafilare fra il secondo semiguscio e la contro calotta interna o fra la flangia interna ed il raccordo verso l'impianto. Said two gaskets, in association with the tightened screwing of said internal flange, prevent the liquid and the air of the system from leaking between the second half-shell and the internal counter-cap or between the internal flange and the connection towards the plant.
Il tubo o condotto dell'impianto in cui scorre il fluido da compensare viene avvitato o comunque inserito nel raccordo verso l'impianto del nuovo vaso di espansione. The pipe or duct of the system in which the fluid to be compensated flows is screwed or in any case inserted into the fitting towards the system of the new expansion tank.
Le caratteristiche del nuovo vaso di espansione saranno meglio chiarite dalla seguente descrizione con riferimento alle tavole di disegno, allegate a titolo di esempio non limitativo. The characteristics of the new expansion vessel will be better clarified by the following description with reference to the drawing tables, attached by way of non-limiting example.
Nella figura 1 è illustrato, parzialmente sezionato, il nuovo vaso di espansione comprendente due semigusci metallici (1, 2) accoppiati fra loro a costituire un involucro chiuso ed una membrana flessibile interna (3) atta a separare ermeticamente il vano interno di detto involucro chiuso in due vani destinati a contenere rispettivamente il fluido incomprimibile suscettibile di variazioni di volume ed il gas comprimibile di compensazione dell'aumento di volume del fluido dell'impianto. Figure 1 illustrates, partially sectioned, the new expansion vessel comprising two metal half-shells (1, 2) coupled together to form a closed casing and an internal flexible membrane (3) suitable for hermetically separating the internal compartment of said closed casing in two compartments intended to contain respectively the incompressible fluid susceptible to volume variations and the compressible gas to compensate for the increase in volume of the system fluid.
Nelle figure 2 e 3 sono illustrati in sezione rispettivamente il dettaglio dell'unione fra la membrana (3) ed il secondo semiguscio (2) ed il raccordo tubolare (5) verso l'impianto. Figures 2 and 3 show in section respectively the detail of the union between the membrane (3) and the second half-shell (2) and the tubular connection (5) towards the plant.
Il primo semiguscio (1) del vano destinato a contenere il gas di compensazione è dotato di valvola (4) per il precarico e la regolazione di detto gas di compensazione. The first half-shell (1) of the compartment intended to contain the compensation gas is equipped with a valve (4) for preloading and regulating said compensation gas.
Il secondo semiguscio (2) del vano destinato a contenere il fluido dell'impianto è dotato di raccordo tubolare (5) filettato internamente per il collegamento all'impianto da compensare. The second half-shell (2) of the compartment intended to contain the system fluid is equipped with an internally threaded tubular fitting (5) for connection to the system to be compensated.
Detto secondo semiguscio (2) presenta, verso il suo bordo di unione con detto primo semiguscio (1), una sede anulare (2.1). Said second half-shell (2) has, towards its edge of union with said first half-shell (1), an annular seat (2.1).
All'interno di detto secondo semiguscio (2) è inserita ed applicata una contro calotta (7) in materiale termoplastico che impedisce il contatto del liquido, per esempio acqua potabile, con il guscio inferiore evitandone la corrosione. In particolare detta contro calotta (7) è tale da aderire completamente all'intera superficie interna di detto secondo semiguscio (2) e presenta un'apertura (7.1) identica ed allineata all'apertura (2.2) del raccordo (5) del secondo semiguscio (2) stesso. Inside said second half-shell (2) a counter-cap (7) made of thermoplastic material is inserted and applied which prevents contact of the liquid, for example drinking water, with the lower shell, avoiding its corrosion. In particular, said counter-cap (7) is such as to completely adhere to the entire internal surface of said second half-shell (2) and has an opening (7.1) identical and aligned with the opening (2.2) of the fitting (5) of the second half-shell (2) itself.
Detta contro calotta (7) è tale da ricoprire l'intera superficie interna del secondo semiguscio (2) estesa fra l'apertura (2.2) del raccordo (5) fino oltre detta sede anulare (2.1). Said counter-cap (7) is such as to cover the entire internal surface of the second half-shell (2) extending between the opening (2.2) of the fitting (5) up to beyond said annular seat (2.1).
Detta contro calotta (7) presenta una sede anulare (7.2) atta ad alloggiare nella sede anulare (2.1) del secondo semiguscio (2) ed atta all'alloggiamento del bordo della membrana (3.1). Said counter-cap (7) has an annular seat (7.2) suitable for housing in the annular seat (2.1) of the second half-shell (2) and suitable for housing the edge of the membrane (3.1).
La membrana (3) è realizzata in materiale flessibile ha forma genericamente a calotta ed ha il bordo (3.1) opportunamente sagomato per alloggiare nella sede (7.2) della contro calotta interna (7). The diaphragm (3) is made of flexible material and generally has a shell shape and has the edge (3.1) suitably shaped to be housed in the seat (7.2) of the inner counter cap (7).
Un anello metallico (3.2) mantiene detto bordo (3.1) della membrana premuto a tenuta stagna in detta sede (7.2) della contro calotta interna (7). Internamente a detto secondo semiguscio (2) ed a detta contro calotta (7), in corrispondenza all'apertura (2.2, 7.1) ed al raccordo (5) verso l'impianto, è applicata una flangia interna (8) di tenuta in materiale termoplastico. A metal ring (3.2) keeps said edge (3.1) of the membrane hermetically pressed into said seat (7.2) of the inner counter-cap (7). An internal sealing flange (8) made of material is applied inside said second half-shell (2) and said counter-cap (7), in correspondence with the opening (2.2, 7.1) and the fitting (5) towards the plant. thermoplastic.
Tale flangia interna (8) comprende un tratto tubolare (8.1) filettato esternamente, atto ad essere avvitato sulla filettatura interna di detto raccordo (5) verso l'impianto, ed un anello piano (8.2) ortogonale all'asse di detto tratto tubolare (8.1) filettato, atto ad aderire alla contro calotta interna (7) di detto secondo semiguscio (2). This internal flange (8) comprises an externally threaded tubular section (8.1), able to be screwed onto the internal thread of said fitting (5) towards the plant, and a flat ring (8.2) orthogonal to the axis of said tubular section ( 8.1) threaded, able to adhere to the inner counter-cap (7) of said second half-shell (2).
Sono presenti dotata di due guarnizioni di tenuta (9.1, 9.2) di cui: They are equipped with two sealing gaskets (9.1, 9.2) of which:
- una prima guarnizione di tenuta (9.1) è applicata sul tratto tubolare (8.1) della flangia interna (8) ed è atta a garantire la tenuta stagna su detto raccordo (5) verso l'impianto; - a first sealing gasket (9.1) is applied on the tubular section (8.1) of the internal flange (8) and is able to guarantee the watertight seal on said fitting (5) towards the plant;
- una seconda guarnizione di tenuta (9.2) è applicata sulla superficie dell'anello piano (8.2) della flangia interna (8) rivolta verso la contro calotta (7) del secondo semiguscio (2). - a second sealing gasket (9.2) is applied on the surface of the flat ring (8.2) of the internal flange (8) facing the counter cap (7) of the second half-shell (2).
Dette due guarnizioni (9.1, 9.2) impediscono al liquido dell'impianto di trafilare fra il secondo semiguscio (2) e la contro calotta (7) interna o fra la flangia interna (8) ed il raccordo (5) verso l'impianto. Said two gaskets (9.1, 9.2) prevent the system liquid from leaking between the second half-shell (2) and the internal counter-cap (7) or between the internal flange (8) and the fitting (5) towards the system.
Il tubo o condotto (10) dell'impianto in cui scorre il fluido da compensare viene avvitato o comunque inserito nel raccordo (5) fino a avere una adeguata tenuta stagna con la flangia interna (8) del nuovo vaso di espansione. The pipe or duct (10) of the system in which the fluid to be compensated flows is screwed or in any case inserted into the fitting (5) until it has an adequate watertight seal with the internal flange (8) of the new expansion tank.
La tenuta tra i due suddetti elementi avviene grazie al labbro flessibile (8.3) della flangia (8). The seal between the two aforementioned elements takes place thanks to the flexible lip (8.3) of the flange (8).
Queste sono le modalità schematiche sufficienti alla persona esperta per realizzare il trovato, di conseguenza, in concreta applicazione potranno esservi delle varianti senza pregiudizio alla sostanza del concetto innovativo. These are the schematic modalities sufficient for the skilled person to realize the invention, consequently, in concrete application there may be variations without prejudice to the substance of the innovative concept.
Pertanto con riferimento alla descrizione che precede e alla tavola acclusa si esprimono le seguenti rivendicazioni. Therefore, with reference to the preceding description and the attached table, the following claims are expressed.
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