ITVI20000078A1

ITVI20000078A1 - FLOAT FOR PRESSURE TANKS

Info

Publication number: ITVI20000078A1
Application number: IT2000VI000078A
Authority: IT
Inventors: Umberto Zarini
Original assignee: Zeta Plast 2 Srl
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2001-10-28
Also published as: IT1315323B1

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente titolo: ' GALLEGGIANTE PER SERBATOI IN PRESSIONE" . Description of the patent for industrial invention entitled: 'FLOAT FOR PRESSURE TANKS'.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione concerne un galleggiante per la misurazione del livello dei fluidi contenuti all'interno di serbatoi in pressione, particolarmente utile per la misurazione del livello di gas propano liquido contenuto nelle bombole comunemente utilizzate per l’autotrazione. Com'è noto il gas propano liquido è un combustibile utilizzato per il funzionamento delle automobili dotate di un particolare impianto che converte reversibilmente i veicoli alimentati a benzina in veicoli alimentati a gas. The present invention relates to a float for measuring the level of fluids contained within pressure tanks, particularly useful for measuring the level of liquid propane gas contained in cylinders commonly used for automotive purposes. As is known, liquid propane gas is a fuel used for the operation of automobiles equipped with a particular system which reversibly converts petrol-powered vehicles into gas-powered vehicles.

Tale impianto è composto essenzialmente da una bombola contenente il gas propano liquido alla pressione di circa 12 bar, collegata al gruppo di alimentazione del motore tramite una tubazione di mandata provvista di riduttore di pressione e di valvola di intercettazione. This system essentially consists of a cylinder containing liquid propane gas at a pressure of approximately 12 bar, connected to the engine power supply unit by means of a delivery pipe equipped with a pressure reducer and shut-off valve.

La bombola è generalmente collocata all'interno della vettura ed è provvista di una tubazione di alimentazione per il rifornimento dall’esterno, dotata di valvola limitatrice azionata da un galleggiante e posto all'interno delle bombola che interrompe il flusso di gas quando la bombola è piena. Secondo la tecnica nota un primo tipo di galleggiante impiegato nelle bombole è costituito da un corpo pieno in materiale polimerico di forma sostanzialmente cilindrica, provvisto di un'asta di collegamento per l'apertura e la chiusura della valvola limitatrice. The cylinder is generally located inside the car and is equipped with a supply pipe for refueling from the outside, equipped with a limiting valve operated by a float and placed inside the cylinder which interrupts the flow of gas when the cylinder is full. According to the known art, a first type of float used in cylinders consists of a solid body made of polymeric material with a substantially cylindrical shape, provided with a connecting rod for opening and closing the limiting valve.

Si è riscontrato che i galleggianti costituito da un corpo pieno in materiale polimerico presentano l’inconveniente che devono essere costruiti in materiale a bassa densità per ridurre il peso, essi presentano bassa resistenza all'alta pressione presente all'interno delle bombole e si degradano facilmente con il tempo. It has been found that floats consisting of a solid body in polymeric material have the drawback that they must be made of low density material to reduce weight, they have low resistance to the high pressure present inside the cylinders and degrade easily. with time.

Per ovviare a tali inconvenienti, vengono realizzati galleggianti costituiti da un guscio metallico cavo di forma essenzialmente cilindrica, anch’esso dotato di asta di collegamento alla valvola limitatrice. To overcome these drawbacks, floats are made consisting of a hollow metal shell with an essentially cylindrical shape, also equipped with a connecting rod to the relief valve.

I galleggianti metallici presentano una maggiore resistenza e sono quindi praticamente esenti da rotture dovute alla pressione del’ambiente in cui si trovano ad operare, ma anch’essi presentano però alcuni inconvenienti. The metal floats have greater resistance and are therefore practically free from breakage due to the pressure of the environment in which they operate, but they too have some drawbacks.

Un primo inconveniente è costituito dal fatto che essi sono più costosi rispetto ai loro equivalenti realizzati in materiale polimerico e plastico in genere. A first drawback is constituted by the fact that they are more expensive than their equivalents made of polymeric and plastic material in general.

Inoltre, i galleggianti in materiale metallico presentano anche l'inconveniente di dover essere costruiti di dimensioni maggiori rispetto ai galleggianti in materiale polimerico a causa del maggiore peso e questo comporta una riduzione del volume che nel serbatoio resta disponibile per il gas. Furthermore, floats made of metallic material also have the drawback of having to be constructed of larger dimensions than floats made of polymeric material due to their greater weight and this entails a reduction in the volume that remains available in the tank for the gas.

Non ultimo inconveniente è rappresentato anche dal fatto che i galleggianti in materiale metallico, come si è potuto constatare con prove pratiche, non seguono con fedeltà le variazione del livello del fluido in cui sono immersi e chiudono in ritardo o in anticipo la valvola limitatrice durante il rifornimento. Not the least disadvantage is also represented by the fact that the floats made of metallic material, as we have been able to ascertain from practical tests, do not accurately follow the variations in the level of the fluid in which they are immersed and close the relief valve late or early during the refueling.

Per quanto concerne i galleggianti realizzati in corpo cavo, sono anche noti galleggianti costruiti unendo tra loro due semigusci cavi in materiale plastico o polimerico che vengono saldati tra loro. As regards floats made in a hollow body, floats are also known which are constructed by joining together two hollow half-shells made of plastic or polymeric material which are welded together.

Galleggianti di questo tipo sono più leggeri dei corrispondenti galleggianti cavi metallici rispetto ai quali presentano anche volumi inferiori. Floats of this type are lighter than the corresponding metal hollow floats with respect to which they also have lower volumes.

Tuttavia essi presentano l’inconveniente di avere scarsa resistenza e di rompersi frequentemente in corrispondenza delle zone di unione. However, they have the drawback of having poor resistance and frequently breaking in correspondence of the joining areas.

La presente invenzione intende superare gli inconvenienti citati. The present invention intends to overcome the aforementioned drawbacks.

E' un primo scopo costruire un galleggiante per liquidi in pressione contenuti in serbatoi, realizzato in materiale polimerico e cavo che rispetto ai galleggianti noti ad esso equivalenti presenti maggiore resistenza alle alte pressioni. E’ un altro scopo che il galleggiante dell'invenzione presenti ingombri inferiori rispetto ai galleggianti metallici di tipo noto ad esso equivalenti per poter essere utilizzato in bombole di piccole dimensioni e di forme particolari. It is a first object to construct a float for pressurized liquids contained in tanks, made of polymeric and hollow material which, compared to known floats equivalent to it, has greater resistance to high pressures. It is another purpose that the float of the invention has smaller dimensions than the metal floats of a known type equivalent to it in order to be used in cylinders of small dimensions and particular shapes.

E' un ulteriore scopo che il galleggiante del trovato segua fedelmente il livello del fluido in cui è immerso per ottimizzare l’efficienza della valvola limitatrice. It is a further object that the float of the invention faithfully follows the level of the fluid in which it is immersed to optimize the efficiency of the limiting valve.

E' non ultimo scopo che il galleggiante dell’invenzione presenti anche costi di realizzazione inferiori a quelli di galleggianti di tipo noto ad essi equivalenti. Last but not least, the invention float also has lower manufacturing costs than those of known floats equivalent to them.

Gli scopi sono raggiunti con la realizzazione di un galleggiante per liquidi contenuti in recipienti in pressione comprendente un corpo cavo composto da due semigusci uniti tra loro tramite mezzi di fissaggio disposti lungo i bordi perimetrali che delimitano le superfici aperte di ciascuno di detti semigusci, disposte reciprocamente affacciate, caratterizzato dal fatto che detto corpo cavo presenta internamente un elemento anulare di rinforzo disposto in corrispondenza della zona circonferenziale d’unione dei suddetti bordi perimetrali di detti semigusci. The purposes are achieved with the realization of a float for liquids contained in pressure vessels comprising a hollow body composed of two half-shells joined together by means of fastening means arranged along the perimeter edges that delimit the open surfaces of each of said half-shells, mutually arranged facing each other, characterized in that said hollow body internally has an annular reinforcing element arranged in correspondence with the circumferential joining area of the aforementioned perimeter edges of said half-shells.

Secondo una preferita forma di realizzazione l’elemento anulare comprende una superficie anulare sostanzialmente cilindrica rivolta verso i bordi periferici dei semigusci, avente una nervatura anulare, sporgente radialmente verso l'asse longitudinale definito dall’elemento anulare stesso e coincidente con l’asse longitudinale definito dal galleggiante. According to a preferred embodiment, the annular element comprises a substantially cylindrical annular surface facing the peripheral edges of the half-shells, having an annular rib, protruding radially towards the longitudinal axis defined by the annular element itself and coinciding with the longitudinal axis defined from the float.

Internamente al galleggiante l'elemento anulare è accolto da una o più sporgenze realizzate nei semigusci, le quali lo posizionano simmetricamente rispetto ai bordi perimetrali. Questi ultimi sono provvisti di profili sagomati tra loro coniugati per consentire l’accoppiamento a tenuta tra i semigusci quando questi vengono uniti tra loro e poi stabilmente collegati tramite i suddetti mezzi di fissaggio. Internamente ad uno dei semigusci è presente un’appendice con un foro cieco nel quale viene accolta un’asta per il collegamento del galleggiante alla valvola limitatrice di carica del serbatoio. Inside the float the annular element is received by one or more protrusions made in the half-shells, which position it symmetrically with respect to the perimeter edges. The latter are provided with shaped profiles conjugated to each other to allow the sealing coupling between the half-shells when these are joined together and then stably connected through the aforementioned fastening means. Inside one of the half-shells there is an appendix with a blind hole in which a rod is received for connecting the float to the tank charge limiting valve.

Preferibilmente il galleggiante dell’invenzione è realizzato in materiale polimerico o plastico a bassa densità e ad elevata resistenza meccanica. Preferably the float of the invention is made of polymeric or plastic material with low density and high mechanical resistance.

Vantaggiosamente il galleggiante dell’invenzione presenta nervature esterne che consentono di ridurne il volume senza compromettere la galleggiabilità. Così esso può essere impiegato in bombole di piccole dimensioni e di forme particolari. Advantageously, the float of the invention has external ribs that make it possible to reduce its volume without compromising its buoyancy. Thus it can be used in cylinders of small dimensions and particular shapes.

II galleggiante presenta anche nervature interne che ne aumentano la resistenza. The float also has internal ribs which increase its resistance.

Ancora vantaggiosamente il galleggiante dell’invenzione essendo realizzato in materiale polimerico a bassa densità e con piccole dimensioni è in grado di seguire fedelmente il livello del fluido in cui è immerso. Still advantageously, the float of the invention being made of low density polymeric material and with small dimensions, it is able to faithfully follow the level of the fluid in which it is immersed.

Non ultimo vantaggio è rappresentato dal minor costo di realizzazione che il galleggiante dell'invenzione presenta rispetto ai galleggianti di tipo noto ad esso equivalenti. Not least advantage is represented by the lower manufacturing cost that the float of the invention presents with respect to known floats equivalent to it.

Gli scopi ed i vantaggi detti verranno meglio evidenziati durante la descrizione di una preferita forma di esecuzione dell’invenzione che viene data a titolo indicativo ma non limitativo e che fa riferimento alle allegate tavole da disegno ove: The aforementioned purposes and advantages will be better highlighted during the description of a preferred embodiment of the invention which is given as an indication but not as a limitation and which refers to the attached drawing tables where:

- in fig. 1 si osserva il galleggiante dell’invenzione in vista assonometrica: - in fig. 1 shows the float of the invention in axonometric view:

- in fig. 2 si osserva il galleggiante di fig. 1 in sezione longitudinale; - in fig. 2 shows the float of fig. 1 in longitudinal section;

- in fig. 3 si osserva il galleggiante di fig. 2 in vista esplosa: - in fig. 3 shows the float of fig. 2 in exploded view:

- in fig. 4 si osserva un particolare del galleggiante di fig. - in fig. 4 shows a detail of the float of fig.

2: 2:

- in fig. 5 si osserva la vista anteriore del particolare di fig. - in fig. 5 shows the front view of the detail of fig.

4: 4:

- in fig. 6 si osserva la vista posteriore del particolare di fig. 4; - in fig. 6 shows the rear view of the detail of fig. 4;

- in fig. 7 si osserva un dettaglio ingrandito del particolare di fig. 4; - in fig. 7 shows an enlarged detail of the detail of fig. 4;

- in fig. 8 si osserva un altro particolare del galleggiante di fig. 2; - in fig. 8 shows another detail of the float of fig. 2;

- in fig. 9 si osserva la vista anteriore del particolare di fig. - in fig. 9 shows the front view of the detail of fig.

- in fig. 10 si osserva la vista posteriore del particolare di fig. 8; - in fig. 10 shows the rear view of the detail of fig. 8;

- in fig. 11 si osserva un dettaglio ingrandito del particolare di fig. 8. - in fig. 11 shows an enlarged detail of the detail of fig. 8.

Come si osserva in particolare nelle figg. 1 , 2 e 3, il galleggiante dell’invenzione, complessivamente indicato con 1 , comprende un corpo cavo 2 composto da due semigusci 3, 4 uniti tra loro tramite mezzi di fissaggio in corrispondenza dei bordi perimetrali 6, 7 che delimitano le superfici aperte 3a, 4a di ciascun semiguscio 3, 4 disposte reciprocamente affacciate. As can be observed in particular in figs. 1, 2 and 3, the float of the invention, indicated as a whole with 1, comprises a hollow body 2 consisting of two half-shells 3, 4 joined together by means of fixing at the perimeter edges 6, 7 that delimit the open surfaces 3a , 4a of each half-shell 3, 4 arranged facing each other.

Secondo l’invenzione detto corpo cavo 2 presenta internamente un elemento anulare 8 disposto in corrispondenza della zona circonferenziale d’unione 9 dei bordi perimetrali 6, 7 di detti semigusci 3, 4. According to the invention, said hollow body 2 internally has an annular element 8 arranged in correspondence with the circumferential joining area 9 of the perimeter edges 6, 7 of said half-shells 3, 4.

L’elemento anulare 8 comprende una superficie anulare 10 sostanzialmente cilindrica rivolta verso i bordi perimetrali 6, 7 ed internamente una nervatura anulare 11 sporgente radialmente verso l'asse longitudinale X definito dall’elemento anulare 8 e coincidente con l’asse longitudinale del corpo cavo 2. The annular element 8 comprises a substantially cylindrical annular surface 10 turned towards the perimeter edges 6, 7 and internally an annular rib 11 projecting radially towards the longitudinal axis X defined by the annular element 8 and coinciding with the longitudinal axis of the hollow body 2.

Nel corpo cavo 2 l’elemento anulare 8 è accolto da una pluralità di sporgenze radiali 13, 14 presenti internamente ai semigusci 3, 4 come si osserva anche nelle figg. 4, 5, 8 e 9, che lo dispongono simmetricamente rispetto ai bordi perimetrali 6,7 quando essi sono uniti tra loro. In the hollow body 2 the annular element 8 is received by a plurality of radial protrusions 13, 14 present inside the half-shells 3, 4 as can also be seen in figs. 4, 5, 8 and 9, which arrange it symmetrically with respect to the perimeter edges 6, 7 when they are joined together.

Per quanto concerne i bordi perimetrali 6, 7 dei semigusci 3, 4, come si osserva nei particolari delle figg. 7 ed 11 , essi presentano profili sagomati per consentire l’accostamento a tenuta tra i semigusci 3, 4. Tali profili sagomati comprendono rispettivamente un primo profilo convesso 6a che viene accolto in un secondo profilo concavo 7a, tra loro coniugati ed aventi profili trapezoidali, As regards the perimeter edges 6, 7 of the half-shells 3, 4, as can be seen in the details of figs. 7 and 11, they have shaped profiles to allow the tight fitting between the half-shells 3, 4. These shaped profiles respectively comprise a first convex profile 6a which is received in a second concave profile 7a, mating with each other and having trapezoidal profiles,

Preferibilmente, ma non necessariamente, i semigusci 3, 4 vengono uniti lungo i bordi perimetrali 6, 7 tramite mezzi di fissaggio costituiti da saldatura realizzata con il metodo della rotazione che, come noto, consiste nei fondere i bordi a contatto per riscaldamento realizzato per rotazione reciproca. Preferably, but not necessarily, the half-shells 3, 4 are joined along the perimeter edges 6, 7 by means of fixing means consisting of welding carried out with the rotation method which, as is known, consists in melting the contact edges by heating carried out by rotation mutual.

In uno dei semigusci, per esempio nel semiguscio 3, è presente un'appendice 14, sporgente verso l'interno e l’esterno del corpo cavo 2, nella quale è ricavato un foro cieco 15 che alloggia l'estremità di un’asta (non rappresentata) che viene in esso inserita e che aziona la valvola limìtatrice di carico del serbatoio, anch’essa non rappresentata in figura. In one of the half-shells, for example in the half-shell 3, there is an appendage 14, protruding towards the inside and the outside of the hollow body 2, in which a blind hole 15 is obtained which houses the end of a rod ( not shown) which is inserted into it and which activates the tank filling limiter valve, also not shown in the figure.

Per aumentare la rigidità del galleggiante i semigusci 3, 4 presentano una pluralità di nervature di irrigidimento esterne 18, 19, visibili anche nelle figg. 6 e 10 atte ad aumentare la superficie del galleggiante e quindi la sua capacità di galleggiamento. To increase the rigidity of the float, the half-shells 3, 4 have a plurality of external stiffening ribs 18, 19, also visible in figs. 6 and 10 designed to increase the surface of the float and therefore its buoyancy capacity.

Operativamente l’assemblaggio del galleggiante 1 avviene disponendo nel semiguscio 3 l’elemento anulare 8 in appoggio sulle sporgenze 13. Operationally, the assembly of the float 1 takes place by placing the annular element 8 in the half-shell 3 resting on the projections 13.

Successivamente al semiguscio 3 viene affacciato il semiguscio 4 ed i loro bordi sagomati 6, 7 vengono accoppiati e saldati per garantire la necessaria tenuta. Subsequently, the half-shell 4 faces the half-shell 3 and their shaped edges 6, 7 are coupled and welded to ensure the necessary seal.

Preferibilmente ma non necessariamente i bordi perimetrali 6, 7 vengono saldati con il noto sistema di saldatura a rotazione che consiste nel portare a fusione i bordi tra loro accoppiati tramite rotazione reciproca dei semigusci 3, 4. La zona di contatto dopo fluidificazione costituisce un valido cordone di saldatura che impedisce la separazione dei semigusci per la loro tenuta stagna. Preferably but not necessarily the perimeter edges 6, 7 are welded with the known rotation welding system which consists in melting the edges coupled together by reciprocal rotation of the half-shells 3, 4. The contact area after fluidization constitutes a valid seam of welding that prevents the separation of the half-shells due to their watertight seal.

La saldatura per rotazione appartiene al'arte nota e viene effettuata su opportune macchine provviste di mandrini che afferrano i semigusci 3, 4 e li pongono in rotazione reciprocamente. Welding by rotation belongs to the known art and is carried out on suitable machines equipped with mandrels which grip the half-shells 3, 4 and rotate them reciprocally.

A tale scopo la presenza delle nervature di irrigidimento esterne 18, 19 favorisce la presa dei semigusci 3, 4 nei mandrini della macchina che effettua la saldatura. For this purpose, the presence of the external stiffening ribs 18, 19 favors the gripping of the half-shells 3, 4 in the spindles of the machine that carries out the welding.

Sono così raggiunti tutti gli scopi che l'invenzione si prefigge. All the aims which the invention aims at are thus achieved.

In primo luogo è raggiunto lo scopo di ottenere un galleggiante che presenti maggiore resistenza alle alte pressioni rispetto a galleggianti noti ad esso equivalenti. Questo è dovuto soprattutto alla presenza dell’elemento anulare 8 che irrigidisce la struttura del corpo cavo in corrispondenza della zona circonferenziale di unione dei semigusci 3, 4 che, notoriamente, costituisce la zona più debole. In the first place, the object of obtaining a float which has greater resistance to high pressures than known floats equivalent to it is achieved. This is mainly due to the presence of the annular element 8 which stiffens the structure of the hollow body in correspondence with the circumferential area of union of the half-shells 3, 4 which, notoriously, constitutes the weakest area.

Inoltre la presenza delle nervature interne ed esterne aumenta la resistenza del galleggiante mentre in particolare la presenza delle nervature esterne 18, 19 ne migliora la galleggiabilità. Furthermore, the presence of the internal and external ribs increases the resistance of the float while in particular the presence of the external ribs 18, 19 improves its buoyancy.

Il galleggiante dell’invenzione risulta quindi più resistente dei galleggianti di tipo noto ad esso equivalenti rispetto ai quali presenta anche un minor volume che ne consente l’impiego anche in recipienti di dimensioni limitate senza ridurre il volume disponibile per il gas. The float of the invention is therefore more resistant than known floats equivalent to it compared to which it also has a smaller volume that allows its use even in containers of limited size without reducing the volume available for the gas.

Prove sperimentali hanno anche permesso di verificare che oltre a resistere alle pressioni di prova previste dalle normative vigenti, il galleggiante dell'invenzione presenta anche un grado di risposta più regolare alle variazioni di apertura della valvola limitatrice di carico del serbatoio in funzione delle variazioni di livello. Experimental tests have also made it possible to verify that in addition to resisting the test pressures provided for by the regulations in force, the float of the invention also has a more regular degree of response to the opening variations of the tank load limiting valve as a function of the level variations. .

L’invenzione descritta può prevedere varianti esecutive, relative per esempio alla forma dei semigusci, dell'elemento anulare e delle nervature. The described invention can provide executive variants, relating for example to the shape of the half-shells, the annular element and the ribs.

Ogni variante non rappresentata ed eventualmente non citata, in quanto rientrante nelle rivendicazioni riportate a seguito, deve ritenersi protetta dal presente brevetto. Any variant not represented and possibly not cited, as falling within the following claims, must be considered protected by this patent.

Claims

CLAIMS 1) Float (1) for liquids contained in pressure vessels comprising a hollow body (2) composed of two half-shells (3, 4) joined together by means of fixing arranged along the perimeter edges (6, 7) that delimit the surfaces openings of each of said half-shells, arranged facing each other, characterized by the fact that said hollow body (2) internally has an annular reinforcing element (8) arranged in correspondence with the circumferential joining area of the aforementioned perimeter edges (6, 7) of said half-shells (3, 4).

2) Float (1) according to claim 1) characterized in that said annular element (8) comprises a substantially cylindrical annular surface (10) facing said perimeter edges (6, 7) with an annular rib (11) projecting radially towards the longitudinal axis (X) defined by said annular element (8).

3) Float (1) according to claim 1) characterized by the fact that each of said half-shells (3, 4) internally has radial protrusions (13, 14) adapted to abut said annular element (8).

4) Float (1) according to claim 3) characterized in that said annular element (8) is symmetrically arranged with respect to said perimeter edges (6, 7) of said half-shells (3, 4).

5) Float (1) according to claim 1) characterized by the fact that said perimeter edges (6, 7) have shaped profiles (6a, 7a) mating with each other.

6) Float (1) according to claim 5) characterized in that said shaped profiles comprise a first convex profile (6a) which is received by a second concave profile (7a) both with trapezoidal profile.

7) Float (1) according to claim 1) characterized by the fact that said fixing means consist of a weld made in correspondence with the perimeter edges (6, 7) coupled together.

8) Float (1) according to claim 7) characterized in that said weld is a weld obtained with the rotation method.

9) Float (1) according to claim 1) characterized by the fact that at least one of said half-shells (3, 4) has an internal appendage (14) with a hole (15) in which a connecting rod of said float is received (1) to a tank charge limiting valve.

10) Float (1) according to claim 1) characterized by the fact that said half-shells (3, 4) have stiffening ribs on the outside (18, 19).