ITTO20130205A1 - Otturatore con anello di tenuta ad espansione automatica - Google Patents

Description

“Otturatore con anello di tenuta ad espansione automaticaâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione à ̈ relativa ad un otturatore con anello di tenuta ad espansione automatica.

Nell’ambito del trasporto e della distribuzione di fluidi, la funzione di un otturatore à ̈ quella di consentire la chiusura di una condotta in modo tale che, se vengono utilizzati due otturatori, sia possibile sezionare il tratto da essi intercettato garantendo l’erogazione del servizio all’utenza mediante l’utilizzo di un by-pass.

L’otturatore con anello di tenuta ad espansione automatica à ̈ stato sviluppato per garantire la tenuta all’interno di condotte nelle quali la pressione raggiunge valori elevati, nell’ordine degli 80 bar e oltre.

Ciò non toglie che tale tipologia di otturatore possa essere utilizzata anche in condotte per le quali il problema principale da risolvere non sia la pressione elevata ma la variabilità del diametro interno a parità di diametro nominale.

I sistemi attualmente in commercio fanno ricorso, per la trasmissione delle forze, ad una catena cinematica complessa (costituita ad esempio da coppie coniche, giunti cardanici, bielle di rinvio ecc.) o addirittura ad un circuito idraulico, dunque soluzioni complesse e potenzialmente inaffidabili.

Scopo della presente invenzione à ̈ risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore, prevedendo un otturatore con anello di tenuta ad espansione automatica che ha come punti di forza la sua adattabilità e la sua semplicità rispetto agli otturatori anteriori.

I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell’invenzione, quali risultano dalla seguente descrizione, sono ottenuti tramite un otturatore con anello di tenuta ad espansione automatica come descritto nella Rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l’oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Resta inteso che le rivendicazioni allegate costituiscono parte integrante della presente descrizione.

La presente invenzione sarà descritta qui di seguito mediante forme di realizzazione esemplificative e non limitative, con riferimento ai disegni allegati, in cui:

- la Figura 1 illustra una vista schematica laterale di una forma di realizzazione dell’otturatore della presente invenzione in posizione di riposo, cioà ̈ di non chiusura della condotta;

- la Figura 2 illustra una vista in dettaglio dell’otturatore di Figura 1;

- la Figura 3 illustra una vista di dettaglio dell’otturatore di Figura 1 in posizione operativa di chiusura della condotta;

- la Figura 4 illustra una vista in prospettiva dall’alto dell’otturatore di Figura 1; e

- la Figura 5 illustra una vista schematica delle parti operative interne dell’otturatore di Figura 1.

Con riferimento alle Figure, sono illustrate e descritte qui di seguito forme di realizzazione preferite della presente invenzione. E’ evidente per un comune tecnico del ramo che numerose modifiche e varianti (per esempio relative a forme, dimensioni, disposizioni di parti e soluzioni tecniche equivalenti) possono essere apportate alla presente invenzione, senza discostarsi dal suo campo di protezione, come evidenziato nelle rivendicazioni allegate.

Con riferimento alla Figura 1, l’otturatore con anello di tenuta ad espansione automatica 1 della presente invenzione, quando si trova fuori dalla condotta 1’, viene ospitato all’interno di una campana 2 fissata mediante collegamento flangiato ad una valvola piatta 3, che realizza il varco di ingresso alla condotta 1’.

La campana 2 può essere dotata di un bocchello (non illustrato) atto alla realizzazione di un eventuale by-pass incorporato.

L’otturatore 1 si muove lungo l’asse verticale grazie ad un cilindro idraulico 4 alimentato da una centralina oleodinamica (non illustrata).

Un’altra possibile variante prevede che la movimentazione sia realizzata da un dispositivo meccanico ad azionamento manuale (non illustrato), come ad esempio una vite.

Con riferimento alle Figure 2 e 3, à ̈ illustrato il principio di funzionamento dell’otturatore 1 inventivo.

L’otturatore 1 consta essenzialmente di due parti, vincolate l’una all’altra da una cerniera. Esse hanno la denominazione e le funzioni seguenti.

1) Blocco di riscontro 1A: esso à ̈ incaricato di reggere la pressione che vige all’interno della condotta 1’. Esso infatti scarica la forza di pressione in due modi:

− tramite la superficie laterale 5 sul canale a diametro costante formato dal passaggio all’interno del raccordo sagomato e della valvola piatta 3

− tramite l’appoggio 6 sul fondo della condotta 1’

L’appoggio, costituito da un blocchetto intercambiabile, consente l’adattamento ai diversi diametri interni per ciascun diametro nominale della condotta 1’.

2) Testa 1B dell’otturatore 1: à ̈ la parte incaricata di realizzare la tenuta alla pressione. Questa avviene mediante la compressione di un anello di tenuta 7 a sezione trapezoidale compresso da una flangia mobile 8 contro una flangia fissa 9.

Al fine di contenere l’anello di tenuta 7 (che altrimenti, sotto la spinta della pressione, verrebbe scalzato dalla sua sede) e di proteggerlo da eventuali danneggiamenti derivanti dalle operazioni di taglio e di saldatura a valle dell’otturatore 1, la testa 1B à ̈ dotata di settori mobili 10 che fuoriescono automaticamente durante l’operazione di introduzione.

Con riferimento alle Figure da 3 a 5, la cinematica dell’otturatore 1 à ̈ la seguente.

Durante la prima fase dell’introduzione, la testa 1B dell’otturatore 1 si trova allineata al blocco di riscontro 1A lungo l’asse verticale.

Quando lo scivolo 12 posto all’estremità inferiore della testa 1B tocca il fondo della condotta 1’, la testa 1B incomincia a ruotare fino a portarsi in asse con la condotta 1’ ed a 90° rispetto al blocco di riscontro 1A.

In tale posizione, il blocchetto intercambiabile fissato al blocco di riscontro 1A à ̈ in appoggio sul fondo della condotta 1’.

I settori 10 fuoriescono dalla loro sede a causa del contatto delle rotelle 13 sulla superficie convessa 14.

Tali rotelle 13 spingono, tramite l’asse 15, l’assieme formato da due cilindri 16 fra i quali à ̈ interposto un pacco di molle a tazza 17.

L’assieme spinge a sua volta il tronco di cono 18 che, mediante la sua superficie laterale, trasferisce la forza di compressione ai settori mobili 10 che così fuoriescono.

La connessione fra l’assieme ed i settori 10 può avvenire anche con sistemi diversi, ricorrendo a camme oppure ad asole, all’interno delle quali scorrono perni solidali ai settori 10.

Nel caso in cui il diametro interno della condotta 1’ sia inferiore a quello della circonferenza intercettata dai settori 10 in posizione di massima espansione, la forza di compressione si scarica sul pacco di molle a tazza 17, comprimendole.

A questo punto, la corsa del cilindro idraulico 4 prosegue, andando a comprimere il blocco 19.

Esso à ̈ alloggiato all’interno del blocco di riscontro 1A e sospeso tramite una molla (non illustrata).

La sua funzione à ̈ quella di permettere il trasferimento della forza generata dal cilindro idraulico 4 al blocco di riscontro 1A e quindi alla testa 1B dell’otturatore 1, per realizzare la sua rotazione e la fuoriuscita dei settori 10.

Quando la testa 1B dell’otturatore 1 si trova in posizione di lavoro all’interno della condotta 1’, il blocco vince la forza della molla e incomincia a scendere verso il basso: le staffe 11 ad esso vincolate trasmettono allora la forza verticale alla flangia mobile 8 che, traslando orizzontalmente, va a comprimere l’anello di tenuta 7.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Otturatore (1) con anello di tenuta ad espansione automatica atto a chiudere una condotta (1’) e mobile lungo un asse verticale e sostanzialmente perpendicolare all’asse longitudinale della condotta (1’), caratterizzato dal fatto di comprendere: - almeno un blocco di riscontro (1A) atto a sopportare la pressione all’interno della condotta (1’); e - almeno una testa (1B) atta a realizzare la tenuta alla pressione all’interno della condotta (1’), detta testa (1B) assumendo una posizione di riposo all’esterno della condotta (1’) in cui si trova in asse con il blocco di riscontro (1A) lungo l’asse verticale, ed una posizione operativa di tenuta all’interno della condotta (1’) lungo l’asse longitudinale della condotta (1’).
2. 2. Otturatore (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, quando si trova fuori dalla condotta (1’), viene ospitato all’interno di una campana (2) fissata mediante collegamento flangiato ad una valvola piatta (3), che realizza il varco di ingresso alla condotta (1’).
3. 3. Otturatore (1) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la campana (2) Ã ̈ dotata di un bocchello atto alla realizzazione di un by-pass incorporato.
4. 4. Otturatore (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di essere atto a muoversi lungo l’asse verticale tramite un cilindro idraulico (4) alimentato da una centralina oleodinamica oppure tramite un dispositivo meccanico ad azionamento manuale, ad esempio una vite.
5. 5. Otturatore (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere essenzialmente due parti, vincolate l’una all’altra da una cerniera, tali parti essendo un blocco di riscontro (1A) atto a reggere la pressione all’interno della condotta 1’, ed una testa (1B) atta a realizzare la tenuta alla pressione nella condotta (1’).
6. 6. Otturatore (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il blocco di riscontro (1A) à ̈ atto a scaricare la forza di pressione tramite una superficie laterale (5) su un canale a diametro costante formato dal passaggio all’interno del raccordo sagomato e della valvola piatta (3) oppure tramite un appoggio (6) sul fondo della condotta (1’), l’appoggio, costituito da un blocchetto intercambiabile, consentendo l’adattamento ai diversi diametri interni per ciascun diametro nominale della condotta (1’).
7. 7. Otturatore (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la testa (1B) realizza la tenuta alla pressione tramite la compressione di un anello di tenuta (7) a sezione trapezoidale compresso da una flangia mobile (8) contro una flangia fissa (9), la testa (1B) essendo dotata di settori mobili (10) che fuoriescono automaticamente durante l’operazione di introduzione al fine di contenere e proteggere l’anello di tenuta (7).
8. 8. Otturatore (1) secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che, partendo dallo stato di riposo in cui la testa (1B) si trova allineata al blocco di riscontro (1A) lungo l’asse verticale, per portarsi nella posizione di tenuta nella condotta (1’), quando lo scivolo (12) posto all’estremità inferiore della testa (1B) tocca il fondo della condotta (1’), la testa (1B) à ̈ atta a cominciare a ruotare fino a portarsi in asse con la condotta (1’) e sostanzialmente a 90° rispetto al blocco di riscontro (1A), in tale posizione, il blocchetto intercambiabile fissato al blocco di riscontro (1A) essendo in appoggio sul fondo della condotta (1’), i settori (10) fuoriuscendo dalla loro sede a causa del contatto di rotelle (13) sulla superficie convessa (14) del blocco di riscontro (1A), tali rotelle (13) essendo atte a spingere, tramite un asse (15), l’assieme formato da due cilindri (16) fra i quali à ̈ interposto un pacco di molle a tazza (17), l’assieme spingendo a sua volta un tronco di cono (18) che, mediante la sua superficie laterale, trasferisce la forza di compressione ai settori mobili (10) che così fuoriescono, nel caso in cui il diametro interno della condotta (1’) sia inferiore a quello della circonferenza intercettata dai settori (10) in posizione di massima espansione, la forza di compressione scaricandosi sul pacco di molle a tazza (17), comprimendole.
9. 9. Otturatore (1) secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che la connessione fra l’assieme ed i settori (10) avviene alternativamente utilizzando camme oppure asole, all’interno delle quali scorrono perni solidali ai settori (10).
10. 10. Otturatore (1) secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che la corsa del cilindro idraulico (4) prosegue, andando a comprimere un blocco (19) del blocco di riscontro (1A), il blocco (19) essendo alloggiato all’interno del blocco di riscontro (1A) ed essendo sospeso tramite una molla, la funzione della molla essendo quella di permettere il trasferimento della forza generata dal cilindro idraulico (4) al blocco di riscontro (1A) e quindi alla testa (1B), per realizzare la sua rotazione e la fuoriuscita dei settori (10), mentre quando la testa (1B) si trova in posizione di lavoro all’interno della condotta (1’), il blocco vince la forza della molla e incomincia a scendere verso il basso, le staffe (11) ad esso vincolate trasmettendo la forza verticale alla flangia mobile (8) che, traslando orizzontalmente, va a comprimere l’anello di tenuta (7).