ITUD20120012A1 - Organo di trasferimento fluidi e relativo metodo di realizzazione - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"ORGANO DI TRASFERIMENTO FLUIDI E RELATIVO METODO DI REALIZZAZIONE"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Forma oggetto del presente trovato un organo di trasferimento fluidi, nonché il metodo di ottenimento di tale organo.

Il presente trovato si riferisce specificatamente, anche se non in modo limitativo, al settore dei mezzi di trasporto quali autovetture, motociclette, camion, corriere, mezzi nautici, eccetera.

In questo campo di applicazione, organi di trasferimento fluidi sono normalmente abbinati ad un motore, normalmente motore endotermico, e servono in special modo per i collegamenti dei sistemi di raffreddamento, refrigerazione e condizionamento.

Possono essere altresì abbinati a pompe di circolazione o ricircolo.

Tali organi possono comprendere tubi realizzati in materiale plastico, oppure in metalli quali rame, alluminio o in acciaio, e possono operare in pressione e/o in depressione. Possono altresì comprendere terminalmente una particolare conformazione cooperante con elementi idonei a creare un collegamento rapido ma stabile, realizzati in metallo o in plastica.

STATO DELLA TECNICA

Nella tecnica del settore dei mezzi di trasporto (automotive) è noto utilizzare organi di trasferimento fluidi provvisti di almeno un elemento di collegamento stabile posto in prossimità di almeno una terminazione di un tubo.

Detto elemento di collegamento è abbinato ad una parte terminale del tubo, che è smontabile, detta parte terminale essendo conformata in modo specifico ed idonea a creare un corretto collegamento idraulico, o fluidico, con un altro elemento di presa o di erogazione.

È noto che i tubi di questi organi di trasferimento fluidi vengono normalmente predisposti finiti, in quanto elemento tubolare, in una prima fase, e successivamente gli elementi di collegamento addizionali vengono sopra realizzati mediante iniezione (se in plastica), o mediante introduzione e saldatura (ad esempio brasatura) se in metallo.

Questa tecnica nota, oltre ad essere costosa sia in termini di tempo, che di ciclo di lavoro e di attrezzatura, ha anche lo svantaggio di essere fonte di un notevole spreco energetico.

Inoltre, può comportare il collassamento, anche solo parziale, del tubo.

Uno scopo del presente trovato è quello di ottenere un organo di trasferimento fluidi che sia di facile realizzazione e che permetta di ridurre i costi del relativo processo di assemblaggio.

È un ulteriore scopo del presente trovato il fornire un metodo ottimizzato per la realizzazione dell'organo di cui sopra, che consenta di velocizzarne le operazioni realizzative e nel contempo ottenere una struttura stabile.

È pure uno scopo quello di evitare i problemi di collassamento del tubo nella zona ove viene applicato l'elemento di collegamento.

È anche nota un'ulteriore soluzione che prevede, in connessione alla specifica conformazione della parte terminale del tubo, un gradino circonferenziale in cui si ancora elasticamente, direttamente o indirettamente, l'elemento di collegamento. Questa seconda soluzione, se da una parte è semplice e poco costosa, di fatto in certe condizioni di esercizio presenta lo svantaggio di essere instabile, creando problemi nel sistema di collegamento e risultando più volte fallace.

IL cedimento di un organo che trasferisce fluidi che possono anche superare alcune centinaia di gradi Celsius, o la sua disconnessione nel punto di collegamento, può provocare il danneggiamento irreparabile dell'apparecchiatura in cui è installato, nonché compromettere l'incolumità delle persone che ne fanno uso.

È quindi un ulteriore scopo del presente trovato fornire un organo di trasferimento fluidi che sia robusto, sicuro e resistente, e che garantisca il mantenimento della connessione tra due componenti di un'apparecchiatura in tutto il campo di sollecitazioni a cui essa viene sottoposta.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale .

Secondo il trovato, un organo di trasferimento fluidi, esemplificativamente, ma non limitatamente, da un insieme in cui l'elemento preponderante è un motore endotermico, comprende un tubo ed un elemento di collegamento, che viene solidarizzato esternamente su una parte terminale del suddetto tubo e che viene predisposto quale elemento torico la cui parte esterna è di volta in volta conformata geometricamente per concretizzare il bloccaggio sicuro che ogni produttore preferisce.

L'elemento di collegamento ha una forma sostanzialmente anulare, presenta una superficie posteriore esterna ed è cavo internamente a definire un foro interno passante, delimitato da una parete interna. Il foro passante ha bordi di entrata e di uscita la cui sezione trasversale ha un profilo di fatto continuo. La suddetta superficie posteriore e/o la suddetta parete interna sono opportunamente sagomate e predisposte al fine di cooperare con elementi di trattenimento assiale, che fungono da mezzi di bloccaggio meccanico.

Gli elementi di trattenimento assiale vengono realizzati nella parte terminale del tubo, ed in diretta cooperazione con l'elemento di collegamento, una volta che l'elemento di collegamento è stato calzato sul medesimo tubo e correttamente posizionato in corrispondenza della suddetta parte terminale.

I suddetti elementi di trattenimento assiale, secondo il trovato, agiscono sul suddetto elemento di collegamento, secondo i casi, sia esternamente ad esso, sia internamente, sia esternamente ed internamente nello stesso tempo.

IL foro interno dell'elemento di collegamento, in ragione del tipo di tubo o di fattori produttivi, può essere tale per cui l'elemento di collegamento deve essere spinto in posizione ovvero collocato in posizione .

In ragione della conformazione geometrica longitudinale del tubo, un'estremità della parte terminale del tubo può essere opportunamente sagomata prima della collocazione dell'elemento di collegamento, oppure sagomata, a elemento di collegamento già montato sul tubo, in concomitanza con la concretizzazione dei suddetti elementi di trattenimento assiale.

È nello spirito del trovato la presenza di mezzi opportuni che posizionano correttamente l'elemento di collegamento rispetto al tubo prima del reciproco bloccaggio meccanico per interferenza assiale come sopra indicato.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di alcune forme preferenziali di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 è una vista laterale e parzialmente sezionata di una prima forma di realizzazione di un organo di trasferimento fluidi secondo il presente trovato;

- la fig. 2 è una vista laterale e parzialmente sezionata di una seconda forma di realizzazione di un organo di trasferimento fluidi secondo il presente trovato;

- la fig. 3 è una vista laterale e parzialmente sezionata di una terza forma di realizzazione di un organo di trasferimento fluidi secondo il presente trovato;

- la fig. 4 è una vista laterale e parzialmente sezionata di una quarta forma di realizzazione di un organo di trasferimento fluidi secondo il presente trovato;

- la fig. 5 è una vista laterale e parzialmente sezionata di una quinta forma di realizzazione di un organo di trasferimento fluidi secondo il presente trovato .

- la fig. 6 è una vista laterale e parzialmente sezionata di una variante di fig. 2.

DESCRIZIONE DI ALCUNE FORME DI REALIZZAZIONE

Con riferimento alla figura 1, un organo di trasferimento fluidi, ad esempio tra un componente esterno ed un componente associato ad un motore endotermico, è indicato con il riferimento numerico 10 e comprende un tubo 11, avente una parte terminale 12, nel caso di specie di forma sostanzialmente cilindrica e simmetrica rispetto ad un asse X, ed un elemento di collegamento 13, posizionato esternamente rispetto alla stessa parte terminale 12 e in contatto con essa.

La parte terminale 12, di tipo noto, serve per la corretta connessione del tubo 11 all'erogatore e/o al mezzo ricevente.

L'elemento di collegamento 13 ha una forma sostanzialmente anulare, presentando una superficie posteriore 21 ed è cavo internamente a definire un foro passante 24, avente un asse centrale Y, e una corrispondente parete interna 25 che delimita il foro passante 24. La forma dell'elemento di collegamento 13 è, in sostanza, assimilabile a quella di un solido di rivoluzione, con l'eccezione della presenza di leggere asimmetricità rappresentate dagli elementi per la connessione rapida ad un altro elemento di presa o di erogazione.il foro passante 24 e la parete interna 25 sono delimitati assialmente da bordi di ingresso 27 e di uscita 28 la cui sezione trasversale presenta un profilo continuo, ossia chiuso e privo di interruzioni .

Dopo il montaggio, nel caso di specie l'asse centrale Y del foro passante 24 dell'elemento di collegamento 13 coincide con l'asse X della corrispondente parte terminale 12 del tubo 11.

L'elemento di collegamento 13, che nelle diverse figure, fornite esemplificativamente, è illustrato geometricamente di fatto uguale, può presentare lunghezze differenti e avere pareti esterne 26 con conformazioni differenti ed è adatto a cooperare con un corrispondente dispositivo di bloccaggio, non riportato nei disegni, per effettuare il collegamento idraulico voluto, mediante una giunzione del tipo ad innesto rapido.

Il tubo 11 può essere dritto, oppure presentare un andamento sagomato anche nello spazio tridimensionale

Nelle figure, alcuni tubi 11 sono illustrati dritti, altri sono indicati curvi in prossimità della parte terminale 12, essendo ciò fornito a mero titolo esemplificativo .

La parte terminale 12 può avere un suo proprio sviluppo, in relazione ai mezzi con cui si deve connettere, e comprende un'estremità 18, 118 che può avere una lunghezza notevole (fig. 5), oppure avere una lunghezza ridotta.

Normalmente, l'estremità 18, 118 presenta un diametro maggiore di quello del tubo 11 e si raccorda ad esso mediante elementi di trattenimento assiale che fungono da mezzi di bloccaggio meccanico, nella fattispecie uno spallamento anteriore 14, 114 (figg.

1, 2, 3, 4, 6). Quest'ultimo può essere a battuta, definendo ad esempio un gradino verticale od obliquo, oppure conico, o avere forme differenti, e definisce una superficie d'appoggio 23, su cui è adatta ad appoggiare una superficie anteriore 19 dell'elemento di collegamento 13, una volta solidarizzato al tubo 11 per definire il voluto organo di trasferimento fluidi 10.

Uno spallamento posteriore 15 (figg. 1 e 2), avente la forma di un gradino verticale, con sviluppo sostanzialmente ortogonale all'asse X della parte terminale 12, è ricavato, nella fattispecie mediante ricalcatura assiale, sulla superficie esterna della stessa parte terminale 12 del tubo 11. Lo spallamento posteriore 15 è posizionato posteriormente all'elemento di collegamento 13, in modo che, dopo il montaggio di quest'ultimo, una superficie frontale 20 dello stesso spallamento posteriore 15 sia in battuta con la superficie posteriore 21 dello stesso elemento di collegamento 13.

In questo modo, si effettua in modo stabile il bloccaggio meccanico assiale dell'elemento di collegamento 13. Detto bloccaggio impedisce che, in uso, quest'ultimo si muova o si sfili dal tubo 11, anche in presenza di sollecitazioni assiali, o di altro tipo, notevoli.

Secondo una variante, non riportata nelle figure, lo spallamento posteriore 15 è ottenuto saldando un anello, precedentemente realizzato, alla parte terminale 12 del tubo 11.

In una forma di realizzazione del presente trovato, riportata in fig. 3, in cui l'organo di trasferimento fluidi è indicato con il riferimento numerico 110, lo spallamento posteriore 15 è sostituito da un risalto posteriore 16 a cuspide, in modo che l'accoppiamento tra una superficie frontale 120 di quest'ultimo e la superficie posteriore 21 dell'elemento di collegamento 13 svolga la doppia funzione di bloccare assialmente lo stesso elemento di collegamento 13 e di spingerlo verso lo spallamento anteriore 14.

In un'ulteriore forma di realizzazione dell'organo di trasferimento fluidi oggetto del presente trovato, indicato in fig. 4 con il riferimento numerico 210, una cavità 22 è ricavata nella parete interna 25 dell'elemento di collegamento 13 ed è adatta a contenere e ad accoppiarsi con un risalto intermedio 17, ricavato esternamente nella parte terminale 12 del tubo 11 e avente, nel caso specifico, forma a cuspide. In questo modo, l'elemento di collegamento 13 è bloccato assialmente e nel contempo su di esso è esercitata un'azione di spinta verso lo spallamento anteriore 14.

In fig. 5 è illustrata un'altra forma di realizzazione del presente trovato, ivi indicato con il riferimento numerico 310, in cui la parte terminale 112 del tubo 11, che si protende sostanzialmente anche per tutta, o quasi, la lunghezza dell'elemento di collegamento 13, comprende un risalto intermedio 117 avente forma a doppia cuspide, mentre non è presente, rispetto alle forme di realizzazione descritte in precedenza, lo spallamento anteriore 14 di raccordo tra l'estremità frontale 118 e la stessa parte terminale 112, che hanno quindi lo stesso diametro.

La parte terminale 112, nel suo sviluppo lungo l'asse X, può avere diametro sia costante, a definire un profilo cilindrico, sia non costante, a definire un profilo conico.

Il bloccaggio dell'elemento di collegamento 13 avviene mediante l'accoppiamento tra il risalto intermedio 117 a doppia cuspide e una cavità 122 appositamente ricavata nella parete interna 25 dello stesso elemento di collegamento 13.

È di tutta evidenza che la conformazione del foro passante 24 e della parete interna 25 dell'elemento di collegamento 13 deve essere di volta in volta coerente con il tipo di bloccaggio meccanico che si intende realizzare.

Nel caso in cui il tubo 11 sia diritto, l'estremità 18, 118 della parte terminale 12, 112 può essere sagomata prima di collocare, e poi bloccare meccanicamente, l'elemento di collegamento 13.

Nel caso cui il tubo 11 sia curvo, è vantaggioso realizzare lo spallamento posteriore 15 o il risalto posteriore 16 prima di collocare e poi bloccare meccanicamente l'elemento di collegamento 13, sagomando quindi solo in un secondo momento l'estremità 18 della parte terminale 12.

Nelle forme di realizzazione rappresentate nelle figure 4 e 5, qualora il tubo 11 sia diritto, l'estremità 18, 118 della parte terminale 12, 112 può essere sagomata in una prima fase, alla quale fa seguito il posizionamento dell'elemento di collegamento 13, ed infine può essere eseguito il risalto interno 17, 117.

Sia la sagomatura dell'estremità 18, 118, sia i risalti posteriori 16, ed interni 17, 117 possono essere ottenuti in diversi modi, ad esempio mediante utensile espandentesi, dall'interno della parte terminale 12, 112 del tubo 11.

È chiaro che all'organo di trasferimento fluidi fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

Ad esempio, in fig. 6 è illustrata una variante del presente trovato in cui il bloccaggio meccanico assiale tra l'elemento di collegamento 13 e la parte terminale 12 del tubo 11 è effettuato solamente mediante lo spallamento anteriore 14, senza l'ausilio di ulteriori spallamenti o risalti.

È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di tubo, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Organo per il trasferimento di fluidi tra due o più componenti di un'apparecchiatura, comprendente un tubo (11), avente una parte terminale (12, 112), ed un elemento di collegamento (13) , di forma sostanzialmente anulare, presentante una superficie posteriore esterna (21) e cavo internamente a definire un foro passante (24), delimitato da una parete interna (25), detto elemento di collegamento (13) essendo adatto ad essere montato coassiale su detta parte terminale (12, 112) di detto tubo (11), caratterizzato dal fatto che detta superficie posteriore esterna (21) e/o detta parete interna (25) di detto elemento di collegamento (13) sono sagomate per cooperare con mezzi di bloccaggio meccanico (14, 15, 16, 17, 117), associati a detta parte terminale (12, 112) di detto tubo (11) e adatti a creare un'interferenza meccanica tra detto tubo (11) e detto elemento di collegamento (13).
2. 2. Organo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta interferenza meccanica è attuata tra detta parte terminale (12, 112) e detti mezzi di bloccaggio (14, 15, 16, 17, 117).
3. 3. Organo come alla rivendicazione 2, in cui detto elemento di collegamento (13) comprende almeno una superficie anteriore (19), e detta parte terminale (12) comprende un'estremità (18), caratterizzato dal fatto che detti mezzi di bloccaggio meccanico comprendono uno spallamento anteriore (14) di raccordo tra detta estremità (18) e detta parte terminale (12), adatto a cooperare con detta superficie anteriore (19) di detto elemento di collegamento (13), per instaurare un'interferenza meccanica stabile tra detta estremità (18) e detto elemento di collegamento (13).
4. 4. Organo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che una cavità (22, 122) è ricavata in detta parete interna (25) di detto elemento di collegamento (13) e che detti mezzi di bloccaggio meccanico comprendono mezzi a risalto a cuspide (17, 117) cooperanti con detta cavità (22, 122), per creare un'interferenza meccanica di bloccaggio assiale di detto elemento di collegamento (13).
5. 5. Organo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta parte terminale (12) è provvista di almeno uno spallamento posteriore (15) e/o almeno un risalto a cuspide (16) avente almeno una superficie frontale (20, 120) cooperante con detta superficie posteriore (21) di detto elemento di collegamento (13), per creare un'interferenza meccanica, di bloccaggio assiale, con detto elemento di collegamento (13).
6. 6. Elemento di collegamento (13) abbinabile ad una parte terminale (12) di un tubo (11), a definire un organo per il trasferimento di fluidi (10) dotato di collegamento rapido, detto elemento di collegamento (13) avendo una forma sostanzialmente anulare, presentante una superficie posteriore esterna (21) ed essendo cavo internamente a definire un foro passante (24), delimitato da una parete interna (25), caratterizzato dal fatto che detto foro passante (24) e detta parete interna (25) definiscono bordi di entrata (27) ed uscita (28) che presentano una sezione trasversale con profilo continuo.
7. 7. Procedimento per realizzare un organo di trasferimento fluidi (10), comprendente un elemento di collegamento (13) per il bloccaggio rapido ed un tubo (11), provvisto di una parte terminale (12, 112) avente un'estremità (18, 118), caratterizzato dal fatto che comprende una prima fase in cui viene realizzato autonomamente detto elemento di collegamento (13), una seconda fase in cui detto elemento di collegamento (13) viene inserito su detto tubo (11) e posizionato in corrispondenza di detta parte terminale (12, 112), ed una terza fase in cui viene generata, in detta parte terminale (12, 112), almeno una deformazione plastica, detta deformazione plastica definendo mezzi di bloccaggio (14, 114, 15, 16, 17, 117), per creare un'interferenza meccanica stabile tra detto elemento di collegamento (13) e detta parte terminale (12, 112) di detto tubo (11).
8. 8. Procedimento come alla rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che un'operazione di deformazione di detta estremità (18) di detta parte terminale (12) viene effettuata prima di detta seconda fase di inserimento e posizionamento di detto elemento di collegamento (13).
9. 9. Procedimento come alla rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che un'operazione di deformazione di detta estremità (18) di detta parte terminale (12) viene effettuata successivamente a detta seconda fase di inserimento e posizionamento di detto elemento di collegamento (13).
10. 10. Procedimento come alle rivendicazioni 7 o 8 o 9, caratterizzato dal fatto che prima di detta seconda fase di inserimento e posizionamento di detto elemento di collegamento (13) viene effettuata una deformazione di detta parte terminale (12, 112), per generare uno spallamento (15) o un risalto (16) a cuspide.
11. 11. Procedimento come alle rivendicazioni 7 o 8 o 9, caratterizzato dal fatto che successivamente a detta seconda fase di inserimento e posizionamento di detto elemento di collegamento (13), viene effettuata una deformazione di detta parte terminale (12, 112), per generare un risalto intermedio (17, 117) a cuspide,