ITTO960031A1 - Flangia per tubo o manicotto compensatore - Google Patents
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Abstract
a) Flangia per tubo o manicotto compensatore.b) Flangia caratterizzata dal fatto che essa comprende:- una corona interna (21);- una corona esterna (22) collegata alla corona interna (21) tramite due bracci (23) muniti di fori passanti rotondi (24) e oblunghi (64) per il passaggio dei bulloni di assemblaggio.
Description
D E S C R I Z I O N E
delbrevetto per Invenzione Industriale,
La presente invenzione si riferisce ad una flangia per tubo o manicotto compensatore, formata da una corona circolare munita di fori passanti per i bulloni di assemblaggio.
Le flange sono elementi essenziali per l’assemblaggio dei tubi di una tubatura industriale. Questo assemblaggio viene eseguito riunendo a due a due le flange alle estremità dei tubi comprimendo fra le flange un giunto di tenuta. Questo assemblaggio avviene tramite bulloni passanti in fori praticati nelle flange.
Il termine "flangia(e)" utilizzato qui e in tutta la descrizione, ingloba contemporaneamente le flange propriamente dette e le contro-flange, termine che designa talvolta le flange rotanti.
In modo più preciso, secondo le figure 1 e 2, i tubi 1 sono in generale equipaggiati ad un’estremità di una flangia 2, saldata, e l’altra estremità può comprendere ugualmente una flangia saldata o una flangia 3 libera disposta dietro un collare piatto 4 saldato all'estremità dei tubo.
Secondo una variante, la flangia 3 viene dietro un collare ribattuto 4' realizzato direttamente all'estremità del tubo 1 o saldato a questo.
Le flange 2, 3 sono munite di fori passanti 5 per il passaggio dei bulloni non rappresentati.
Esistono anche casi in cui l'assemblaggio di due tubi 1, 10, muniti alla loro estremità corrispondente di una flangia 2, 12 avviene tramite un manicotto compensatore 11 (figura 3). 11 manicotto compensatore 17 propriamente detto è formato da una carcassa metallica multipla con rinforzo del tallone piatto di tenuta 15 munita di un rivestimento interno 16 e di un rivestimento esterno 17, i rivestimenti essendo in caucciù o in materia plastica resistente al fluido circolante nei tubi. Alle estremità ci sono due contro-flange 1B, montate in officina sul manicotto 11.
Il manicotto 11 si fissa alle flange 12, 13 dei tubi tramite contro-flange 1B, i bordi 19 del manicotto 11 costituiscono contemporaneamente il giunto di tenuta. L'assemblaggio avviene tramite bulloni 22.
Questi manicotti compensatori permettono di assorbire i difetti di allineamento (parallasse o inclinazione) o le dilatazioni dei tubi 1, 10, o i colpi d'ariete. Essi evitano o riducono la trasmissione delle v ibrazioni.
Le flange o contro-flange, in particolare quelle dei manicotti compensatori sono fabbricate attualmente tramite lavorazione di pezzi tagliati a fiamma, tramite fucinatura oppure in ghisa grigia. Quest'ultima soluzione è conveniente tuttavia solamente per le flange non destinate ad essere saldate poiché si tratta di ghisa. Queste flange hanno anche l'inconveniente di essere pesanti e fragili.
Le flange propriamente dette sono saldate sui tubi mentre le contro-flange sono innestate sull'estremità dei tub i . Le flange dei manicotti compensatori si montano in officina sui manicotti elastici e questi sono forniti assemblati all 'utilizzatore.
Il peso delle flange è un elemento importante poiché il prezzo di una flangia dipende direttamente dal peso poiché tutte le operazioni effettuate sulle flange (trattamento di superficie, trasporto, ecc..) sono fatturate a peso.
La precisione delle flange fabbricate attualmente lascia spesso a desiderare poiché per ragioni di costo di manodopera le flange sono fabbricate in maggioranza in paesi con basso costo di manodopera con macchine molto poco perfezionate; è necessario controllare le dimensioni di tutti i pezzi ed effettuare all'occorrenza dei ritocchi in officina.
Questo lavoro è lungo e costoso. Vi si devono aggiungere la difficoltà dei tempi di approvvigionamento ed il costo di una gestione di stocks importanti.
In modo più dettagliato esiste un certo numero di documenti che descrivono flange.
Per esempio, il documento US-ft-2 52Θ 343 descrive una flangia munita di orifizi trapezoidali ripartiti a ventaglio per permettere di assorbire leggeri difetti di corrispondenza degli orifizi dell'altra flangia.
Un altro documento US-A-4 372 5S7 descrive una flangia in due metà che terminano da ogni lato con delle staffe. Le due metà vengono riunite tramite bulloni passanti attraverso le due staffe per serrare e agganciare questa flangia tramite i suoi denti contro il tubo. Dopo questo assemblaggio, la flangia è riunita alla flangia dell'altro tubo.
Questa flangia in due parti presenta una preoccupazione particolare, quella dell'aggancio sull'estremità del tubo tramite una superficie di aggancio relativamente importante tramite aumento locale dello spessore della flangia in rapporto ad una flangia tradizionale.
Riassumendo, esistono differenti forme di flange ma in nessun caso l'arte anteriore evoca la trasmissione degli sforzi in una flangia combinata al suo alleggerimento.
La presente invenzione ha lo scopo di creare flange e contro-flange il cui peso sia ridotto in rapporto alle flange e contro-f1ange esistenti, in modo da poter utilizzare tecniche di fabbricazione più efficaci senza aumento del costo finale ed anche con una diminuzione di questo, e di facilitare le operazioni di trasporto, di immagazzinaggio, di imballaggio e di utilizzazione.
A questo scopo, l'invenzione si riferisce ad una flangia del tipo appena definito, caratterizzata dal fatto che che essa comprende:
- una corona interna;
- una corona esterna collegata alla corona interna tramite bracci muniti di fori passanti per il passaggio dei bulloni di assemblaggio.
La nuova struttura di flangia e contro-flangia secondo l'invenzione permette un'eccellente ripartizione degli sforzi di serraggio fra la corona interna e la corona esterna con un'economia importante di materiale e di conseguenza una riduzione considerevole del peso. Questa riduzione che va dal 50 al &57. permette di prevedere per la fabbricazione, tecniche attualmente proibitive a causa del costo (legato al peso).
Secondo una caratteristica particolarmente interessante, la flangia secondo l'invenzione è realizzata in particolare tramite stampaggio in ghisa GS (grafite sferoidale), in acciaio stampato o in ghisa di alluminio. Questa tecnica di fabbricazione diventa compatibile sul piano del costo con le fabbricazioni classiche, precisamente per il fatto della riduzione del peso della flangia. Ora, questa tecnica di stampaggio offre il vantaggio di un'eccellente precisione di fabbricazione che permette di eliminare le operazioni di controllo lunghe e costose.
Questa tecnica di fabbricazione riduce anche la proporzione del costo di lavoro nell'insieme del prezzo del prodotto cosa che permette di fabbricare tali flange nei paesi a costo di manodopera elevato pur giungendo ad un prodotto concorrenziale. Ciò permette di 1iberare le fabbricazioni da un certo numero d’inconvenienti molto gravi tipo la gestione del magazzino, attraverso una riduzione di questo di circa la meta, di evitare i problemi di approvvigionamento più o meno aleatori quanto ai tempi e ai prezzi di prodotti provenienti da paesi a basso costo di manodopera.
La riduzione del peso delle flange permette economie importanti sulle operazioni di protezione (galvanizzazione, bicromatura, ecc..), oltre che quelle riguardanti l’imballaggio ed il trasporto. La forte riduzione di peso permette di confezionare un numero più elevato di pezzi su un medesimo pallet; ciò riduce considerevolmente il costo dell'imballaggio (pallet, involucro plastico) nel prezzo di ogni pezzo.
Infine, la riduzione del peso permette un’economia considerevole nell’utilizzazione in tutte le industrie, come per esempio in quella marina, riducendo i pesi morti degli equipaggiamenti trasportati o i carichi sopportati dalle infrastrutture (raffinerie, installazioni chimiche, ecc..).
Secondo altre caratteristiche:
- i bracci hanno uno spessore ridotto in rapporto ad almeno una delle corone;
- i fori passanti sono oblunghi;
- i bracci hanno un contorno ad arco di cerchio centrato sui fori passanti;
- i bracci hanno un contorno retto diretto radialmente sul centro della flangia;
- la corona interna comprende su una faccia un collarino che forma un doppio innesto che delimita una gola;
- la corona interna comprende un innesto;
- la flangia comprende rinforzi che collegano la corona interna alla corona esterna
nell'intervallo dei braccia muniti dei fori passanti per il passaggio dei bulloni;
- la flangia è realizzata in ghisa GS, in ghisa di alluminio, in acciaio stampato (acciaio al carbon io, inox);
- la corona interna prosegue con un pezzo in particolare a forma di calotta per costituire una flangia piena.
La presente invenzione sarà descritta qui di seguito in modo più dettagliato con l'aiuto dei disegni annessi sui quali:
- la figura 1 è una sezione assiale di un tubo munito di una flangia e di una contro- flangia con un colletto piatto;
- la figura 2 è una vista in sezione assiale di un tubo munito di una flangia e di una contro-f1angia con un colletto ribattuto;
- la figura 3 è una sezione assiale schematica dell'assemblaggio di due tubi con interposizione di un manicotto compensatore;
- la figura 4 è una vista di fronte parziale di una contro-flangia per manicotto elastico che mostra nella sua metà superiore un innesto semplice e nella parte inferiore un innesto doppio ad incastro di giunto;
- la figura 5 è una sezione secondo V-V della flangia della figura 4;
la figura 6 è una semi-vista di fronte di una variante di flangia;
- la figura 7 è una vista di fronte di una contro-flangia per manicotto, rinforzata con un semplice innesto femmina;
- la figura 8 è una vista di fronte di una flangia da saldare;
- la figura 9 è una vista di fronte di una flangia da saldare con rinforzi;
- la figura 10 è una vista di fronte di una metà di flangia a semplice innesto femmina;
- la figura 11 è una sezione secondo XI-XI della figura 10;
- la figura 12 è una vista di fronte di una metà di flangia a semplice innesto femmina secondo un altro modo di reaiizzazione;
- la figura 13 è una sezione secondo XIII—XIII della figura 12;
- la figura 14 è una sezione analoga a quella della figura 13, in scala ingrandita, che mostra una variante del modo di realizzazione delle figure 12 e 13;
- la figura 15 è una vista di fronte di una flangia piena secondo l'invenzione;
- la figura 16 una sezione secondo XVI-XVI della figura 15;
la figura 17 è una sezione secondo XVII—XVII della figura 15.
La figura 4 mostra nella sua parte superiore la metà di una flangia 20 formata da una corona interna 21 collegata ad una corona esterna 22 tramite bracci 23 a loro volta muniti di fori passanti 24 per i bulloni di assemblaggio.
In questo esempio, i bracci 23 sono in numero di quattro, ripartiti in modo equiangolare. Il numero di fori per i bulloni è normalizzato in funzione dell'applicazione della flangia (diametro del tubo, pressione di funzionamento, ecc.).
L'intervallo 25 fra le corone interna 21, esterna 22 ed i bracci corrisponde ad aperture.
Secondo il modo di realizzazione della figura 1, il contorno dei bracci 23 è a forma di arco di cerchio centrato su ogni foro 24. La corona interna 21 comprende un innesto femmina 26 che sbocca sulla faccia anteriore della flangia e sul suo passaggio 27.
Sull'altro lato, il passaggio 27 è bordato da una gola 28.
La parte inferiore della figura 4 mostra una variante di flangia 20', la cui sola corona interna 21'è modificata in rapporto a quella 21 della flangia 20. Questa corona interna 21' forma su una faccia un doppio innesto femmina tramite il suo collarino 21'A che delimita una gola 21'B.
La parti di questa flangia 20' identiche a quelle della flangia 20 portano i medesimi riferimenti e la loro descrizione non sarà rifatta.
Le flange 20, 20' corrispondono quanto alla forma del loro innesto alle flange della figura 3.
La figura 6 mostra una variante 20" della flangia 20 della figura 4. Essa se ne distingue per la forma dei bracci 23' delimitati da contorni diretti sostanzialmente nella direzione radiale. Le altre parti di questa flangia 20", identiche a quella della figura 4, portano i medesimi riferimenti e la loro descrizione non sarà rifatta.
La figura 7 mostra una variante di flangia 30 formata da una corona interna 31, da una corona esterna 32, collegate da bracci 33 attraversati dai fori passanti 34 destinati ai bulloni di assemblaggio e tramite bracci di rinforzo 39 che formano aperture 35 con i bracci 33 e le corone 31, 32.
Questa flangia 30 comprende, come in precedenza, per esempio un innesto semplice femmina 36 per il giunto (non rappresentato).
La flangia 40 della figura B è analoga a quella della figura 4 per la forma della corona esterna 42 e dei bracci 43 muniti di fori 44 e che formano aperture 45. La corona interna 41 ne differisce per il fatto che non comprende un innesto, questa flangia essendo dest inata a formare una flangia da saldare o una contro- flangia per un tubo come quelle delle figure 1 e 2.
La flangia 50 della figura 9 è una flangia ruotante o una contro-flangia come quelle delle figure l e 2. Essa comprende rinforzi 59 fra la corona interna 51 e la corona esterna 52 oltre a bracci 53 muniti dei fori passanti 54, i bracci 53 e i rinforzi 59.
La corona interna 51 comprende qui una gola 51A. La flangia 60 delle figure 10, 11 è caratter izzata da uno spessore ridotto della corona esterna 62 e dei bracci 63 in rapporto alla corona interna 61 che sporge da una faccia tramite un collarino 61B e comprende nell’altra un innesto 61A. In questo esempio, i fori sono oblunghi e portano la referenza 64 e le aperture fra le corone 61, 62 e i bracci 63, la referenza 65.
La forma oblunga dei fori permette una riduzione ancora più consistente del peso della flangia, rappresentante un guadagno di peso dell’ordine del 10%.
La flangia 70 secondo le figure 12, 13 è ugualmente a semplice innesto femmina.
Questa flangia 70 si distingue dalle flange precedenti per una riduzione di spessore dei bracci 73 che collegano il collarino interno 71 al collarino esterno 72. I bracci 73 comprendono fori passanti oblunghi 74 ed il collarino interno 71, un innesto 71A.
La variante di flangia 80, rappresentata dall'ultima sezione della figura 14, corrisponde essenzialmente alla forma di flangia rappresentata sulle figure 12, 13: un contro-spinotto a doppio innesto femmina munito, nei suoi bracci 83, di spessore diminuito, di fori oblunghi 84. Su una delle facce, un collarino 81A delimita una gola periferica 81B nella corona interna 81 per formare il doppio innesto femmina.
Le figure 15, 18, 17 mostrano una variante di flangia 90 secondo l'invenzione a forma di flangia piena, per esempio per chiudere un condotto.
Questa flangia 90 comprende un collarino interno 91, un collarino esterno 92 e bracci 93 muniti di fori passant i 94.
La flangia interna 91 prosegue con un pezzo 95 in particolare a forma di calotta che chiude il centro della flangia 90. Il pezzo lascia importanti parti libere 96, 97 da una parte e dall'altra.
Le figure 15, 16 mostrano la riduzione di spessore dei bracci 93 fra la corona esterna 92 e la corona interna 91.
La vista in sezione secondo la figura 17 sottolinea ugualmente la forma di un braccio 93, il suo spessore e quello della corona esterna 92.
Le flange, contro-flange e flange piene secondo l'invenzione si fabbricano vantaggiosamente in acciaio stampato, in ghisa GS (grafite sferoidale) o in ghisa di alluminio oppure tramite forgiatura e taglio.
A titolo di esempio, una contro-flangia attuale di tipo RN16 DN65 (pressione nominale 16 bars, diametro nominale 65 mm) per un manicotto elastico o compensatore, pesa 2,6 kg (lavorata) e 2 kg (forgiata) mentre una contro-flangia del medesimo tipo, secondo l'invenzione, realizzata in ghisa GS pesa solamente 0,90 kg e in ghisa di alluminio, 0,34 kg.
Inoltre, la fabbricazione in ghisa GS permette in un certo numero di installazioni, rendimenti da 200 a 250 pezzi all'ora contro da 30 a 50 in lavorazione industriale.
Come già indicato, oltre a questi guadagni di peso e di rendimento considerevoli, i pezzi fabbricati presentano un’eccellente precisione; ciò elimina i controlli pezzo per pezzo ed il tempo di ulteriore lavorazione. I pezzi essendo più leggeri, il prezzo del confezionamento e del trasporto è ridotto di conseguenza. La riduzione molto importante del costo di fabbricazione permette una fabbricazione sul posto, che non può subire concorrenza da parte delle importazioni da paesi a bassi salari, eliminando cosi i problemi di gestione, di stocks, di tempi, di riapprovvigionamento ed i prezzi aleatori. Le flange e contro-fiange secondo l'invenzione si fabbricano in tutte le dimensioni ed applicazioni, come flange libere, flange da saldare e contro-flange.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1.- Flangia per tubo o manicotto compensatore, formata da una corona circolare munita di fori passanti rotondi o oblunghi (64) per i bulloni di assemblaggio, caratterizzata dal fatto che essa comprende: - una corona interna (21); - una corona esterna (22) collegata alla corona interna (21) tramite bracci (23) muniti di fori passanti (24) per il passaggio dei bulloni di assemblaggio. 2.- Flangia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i bracci (73) hanno uno spessore ridotto in rapporto ad almeno una delle corone (71, 72). 3.- Flangia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i fori passanti (64, 74, 84) sono oblunghi. 4.- Flangia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i bracci (23) hanno un contorno ad arco di cerchio centrato sui fori passanti (24) . 5 FIangia secondo 1a rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i bracci (23') hanno un contorno retto diretto radialmente sul centro del1a flangia. 6.- Flangia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la corona interna (21') comprende su una faccia un collarino (21'A) che forma un doppio innesto che delimita una gola (21'B). 7.- Flangia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la corona interna (61, 71) comprende un innesto (61A, 71A). 8.- Flangia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che essa comprende rinforzi (39, 59) che collegano la corona interna (31, 51) alla corona esterna (32, 52) nell'intervallo dei bracci (33, 53) muniti dei fori passanti (34, 54) per il passaggio dei bui1oni 9.- Flangia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la corona interna (91) prosegue con un pezzo (95) in particolare a forma di calotta per costituire una flangia piena (90). 10.- Flangia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che essa è realizzata in ghisa GS o in ghisa di alluminio, in acciaio stampato (acciaio al carbonio, inox).
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