ITVI940072A1 - Tappo di sicurezza provvisto di un indicatore visivo di pressione. - Google Patents

Description

La presente invenzione si riferisce al settore tecnico generale degli apparati provvisti di recipienti o serbatoi sottoposti ad una pressione interna e per i quali è necessario assolutamente evitare l'apertura del tappo di chiusura del recipiente nel caso che lo stesso sia in pressione.

La presente invenzione riguarda un tappo di sicurezza per recipienti sottoposti a pressione interna comprendenti da una parte un corpo di fissaggio amovibile sul recipiente nel quale è montato in modo mobile una valvola sottoposta all'effetto della pressione interna che vige nel recipiente, e dall'altra una calotta esterna montata libera di ruotare sul corpo di fissaggio in modo tale che in caso di sovrapressione la calotta esterna sia separata dal detto corpo nel caso che nel recipiente si instauri una pressione sostanzialmente uguale alla pressione atmosferica vigente nel recipiente, in cui la calotta esterna è solidale al corpo di fissaggio e consente la rimozione del tappo di sicurezza mediante rotazione.

Più particolarmente, ma non esclusivamente,' l'invenzione concerne un tappo di sicurezza per un generatore di vapore per uso domestico ed un generatore di vapore equipaggiato di un tale tappo di sicurezza.

Il problema della sicurezza di apertura degli apparati provvisti di recipienti in pressione per il loro funzionamento è già noto e sono stati proposti numerosi tipi di tappi di sicurezza per evitare un'apertura involontaria del tappo di chiusura del recipiente nel caso che sia presente una pressione residua all'interno del recipiente. Inoltre, sono già stati proposti, nel settore dei generatori di vapori, dei tappi di sicurezza provvisti di un meccanismo di bloccaggio a pressione comportanti una valvola di tenuta montata mobile assialmente in un corpo di fissaggio amovibile montato sulla bocca del recipiente. La valvola può muovere assialmente tra due posizioni di battuta per effetto della pressione interna vigente nel recipiente. Il tappo di sicurezza proposto comporta inoltre una calotta esterna montata libera di ruotare sul corpo di fissaggio amovibile e provvista interiormente di sporgenze destinate ad impegnare un mezzo di azionamento associato alla valvola. Le posizioni relative dell'organo di azionamento e delle sporgenze sono tali che quando la valvola è nella sua posizione inferiore di battuta, che corrisponde sostanzialmente alla pressione atmosferica, i mezzi di azionamento vengono ad impegnarsi con le sporgenze. In questo caso, la rotazione della calotta esterna causa inoltre la rotazione del corpo di fissaggio attraverso i mezzi di azionamento, provocando lo svitamento o lo sblocco del corpo di fissaggio e permette la rimozione del tappo di sicurezza. Qualora la pressione vigente nel recipiente sia superiore a quella atmosferica, la valvola sottoposta a pressione è in posizione superiore di battuta provocando la separazione della calotta esterna dal corpo di fissaggio per distacco dei mezzi di azionamento dalle sporgenze. La rotazione della calotta esterna può verificarsi quindi liberamente senza trascinamento del corpo di fissaggio, e quindi senza rischio di svitamento o di sbloccaggio del tappo di sicurezza.

Un tale dispositivo comporta quindi una sicurezza di funzionamento per l 'utilizzatore che non può evidentemente effettuare l'apertura del recipiente. Tuttavia, si verifica che l'assieme del meccanismo di bloccaggio, che comporta una serie di parti suscettibili di movimento relativo le une rispetto alle altre, così come mezzi di regolazione elastica della sensibilità di spostamento della valvola, è portato ad essere continuamente a contatto con il vapore del fluido in pressione raccolto nel recipiente.

A lungo andare un tale contatto ripetuto provoca reazioni chimiche superficiali che portano alla corrosione e ad un rischio crescente di grippaggio del meccanismo nel suo insieme.

A tal fine è già stato previsto di realizzare la tenuta della parte superiore del meccanismo di bloccaggio montando un giunto ermetico tra la valvola ed il corpo di fissaggio. Una tale soluzione migliora notevolmente la tenuta del tappo di sicurezza ma tende a limitare la mobilità della valvola o richiede una lavorazione ed un montaggio particolarmente preciso dei componenti, ciò che porta inevitabilmente ad aumentare il costo dell'apparato. Ciò non assicura nemmeno una perfetta tenuta. Infine, esiste sempre il rischio, specialmente per apparati di tipo domestico, di una manipolazione involontaria e di apertura del tappo di sicurezza nel caso che il recipiente sia in pressione.

Scopo della presente invenzione è di conseguenza quello di proporre un tappo di sicurezza per recipienti in pressione, in particolare per un generatore di vapore, che non presenti gli inconvenienti dei dispositivi dell'arte anteriore e che conferisca una grande sicurezza di utilizzazione segnalando, mediante mezzi semplici e sicuri, che il recipiente è in pressione impedendone contemporaneamente l'apertura.

Un altro scopo dell'invenzione è quello di assicurare la protezione del meccanismo di bloccaggio contro i rischi di corrosione dei vapori del fluido mediante mezzi particolarmente semplici e robusti.

Gli scopi assegnati all'invenzione sono raggiunti mediante un tappo di sicurezza per recipienti atti ad essere messi in pressione interna, del tipo generatore di vapore, che comprende:

- un corpo di fissaggio montato amovibile sul recipiente, il detto corpo essendo provvisto da un lato di rientranze nella sua parte superiore e d'altro lato di un cavità interna che serve da supporto e da sede di tenuta per una valvola montata mobile, per effetto della pressione interna instaurata nel recipiente, tra due posizioni di battuta, rispettivamente inferiore e superiore,

- un mezzo di azionamento associato alla valvola, - una calotta esterna montata libera di ruotare sul corpo di fissaggio ed avente interiormente delle sporgenze destinate ad essere impegnate dal mezzo di azionamento, il quale impegna a sua volta le rientranze allorché la valvola è nella posizione inferiore di battuta, in modo tale che nella posizione inferiore di battuta della valvola corrispondente sostanzialmente alla pressione atmosferica, la rotazione della calotta trascini in rotazione il corpo di fissaggio, mentre in caso di sovrapressione, corrispondente alla posizione superiore di battuta della valvola, la calotta è separata dal detto corpo, caratterizzato dal fatto che la valvola è solidale ad un indicatore di pressione atto a sporgere dalla calotta esterna allorché la valvola è sostanzialmente in posizione superiore per costituire un indicatore visivo di sovrapressione.

Ulteriori caratteristiche appariranno maggiormente dalla descrizione seguente fatta con riferimento ai disegni allegati che mostrano, a titolo d'esempio non limitativo, alcune forme di realizzazione dell'oggetto dell'invenzione, e nelle quali:

- la FIGURA 1 mostra un esempio di realizzazione di un tappo di sicurezza secondo l'invenzione sezionato secondo un piano trasversale longitudinale.

Il tappo di sicurezza l mostrato nella Figura l è destinato a costituire un organo di chiusura di recipienti diversi, quali ad esempio generatori di vapore, nei quali è instaurata una pressione interna di funzionamento superiore alla pressione atmosferica. L'utilizzazione del tappo di sicurezza 1 secondo l'invenzione non è limitata alla chiusura di un tipo di recipiente specifico, nè ad un uso particolare, tuttavia l'applicazione preferita prevista è quella dei generatori di vapore destinati ad essere inseriti in apparati elettrici ad uso domestico. Nel settore degli elettrodomestici, il tappo di sicurezza 1 secondo l'invenzione è particolarmente atto ad essere utilizzato nel campo della stiratura o in quello della pulitura dei pavimenti.

Il tappo di sicurezza 1 secondo l'invenzione comprende un corpo di fissaggio 2 atto ad essere montato in maniera amovibile, ad esempio per avvitamento, sulla parete 3 di un'apertura 4 formata in un recipiente (non rappresentato). Nel caso di un generatore di vapore il recipiente è destinato a contenere una certa quantità d'acqua ed è collegato in modo convenzionale ad un mezzo di riscaldamento come una caldaia, non rappresentata nelle figure.

Il corpo di fissaggio 2 è fissato stabilmente sulla parete 3 ed occupa in conseguenza una posizione fissa rispetto a quest'ultima. Esso ha la forma di un corpo di rivoluzione di sezione circolare, con asse xx', ed è provvisto di una cavità interna che lo attraversa in modo da formare nella sua parte centrale una camera 5. La parte superiore 8a del corpo di fissaggio è chiusa da rientranze 2a realizzate nel suo spessore .

Il tappo di sicurezza 1 secondo l'invenzione presenta inoltre una valvola 10, di sezione circolare 3, montata mobile liberamente nella cavità interna del corpo di fissaggio 2 secondo l'asse x-x'. La valvola 10 è soggetta alle variazioni di pressione che vigono nel recipiente attraverso la sua faccia inferiore 11, ed è provvista sulla sua parete periferica esterna 12 di una nervatura sporgente 13. La valvola 10 può, per effetto della pressione interna di funzionamento, occupare due posizioni estreme di battuta, una delle quali detta superiore, come mostrato nella Figura 1 e corrispondente alla posizione di impegno della nervatura 13 contro lo spallamento superiore 14 della camera 5. La posizione inferiore di battuta, come mostrata a linea tratteggiata nella Figura 1, corrisponde alla posizione di impegno della nervatura 13 contro la faccia superiore 15 di un anello 16 montato stazionario sul corpo di fissaggio 2. Naturalmente, a titolo di variante, l'anello 16 può essere eliminato e la faccia della battuta 15 può essere costituita da uno spallamento inferiore realizzato nello spessore del corpo di fissaggio 2.

La parte superiore della valvola 10 è provvista di una luce radiale passante 21, nella quale è montato a forza un mezzo di azionamento 22 associato alla detta valvola e costituito vantaggiosamente da un'asta. Il mezzo di azionamento 22 è situato a destra delle rientranze 2a.

Il tappo di sicurezza 1 secondo l 'invenzione presenta inoltre una calotta esterna di forma sostanzialmente cilindrica, con asse di simmetria χ-χ', aperta verso la sua parte inferiore e chiusa nella sua parte superiore mediante una flangia 31. La calotta esterna 30 è montata libera di ruotare attorno all'asse x-x', sul corpo di fissaggio 2 ed è provvista interiormente di sporgenze 35 posizionate all'interno della detta calotta ad un'altezza che ne permette l'impegno da parte del mezzo di azionamento 22 allorché la valvola 10 è nella sua posizione inferiore di battuta. Le dimensioni delle sporgenze 35 sono inoltre tali che, allorché la valvola 10 è nella sua posizione superiore di battuta, il mezzo di azionamento 22 è completamente separato dalle dette sporgenze 35 e dalle rientranze 2a, ciò che rende il corpo di fissaggio indipendente dalla calotta esterna 30. Un tale montaggio permette di conseguenza, in caso di sovrapressione nel recipiente, il posizionamento della valvola 10 nella sua posizione superiore di battuta e, nel caso di tentativo di apertura del tappo di sicurezza, una rotazione libera della calotta esterna 30 senza svitamento del corpo di fissaggio e di conseguenza senza rischio di rimozione del tappo di sicurezza 1. Al contrario, quando la pressione che vige nel recipiente è sostanzialmente uguale a quella atmosferica, la valvola 10 è nella sua posizione inferiore di battuta e il mezzo di azionamento 22 è in posizione di impegno con le sporgenze 35 e le rientranze 2a. In tal caso il trascinamento in rotazione della calotta esterna 30 permette lo svitamento del corpo di fissaggio 2 per trasmissione della forza di rotazione mediante le sporgenze 35 al mezzo di azionamento ed alla parte superiore del corpo di fissaggio 2 a contatto con i detti mezzi di azionamento 22 mediante le rientranze 2a.

Secondo l'invenzione, l'ermeticità totale della parte superiore del tappo di sicurezza è realizzata attraverso un giunto anulare deformabile 40 a forma di bicchiere, il detto giunto essendo solidale al corpo di fissaggio e alla parte inferiore della valvola 10. Vantaggiosamente, il giunto anulare 40 è solidale al corpo di fissaggio attraverso l'anello 16. Quest'ultimo presenta una gola circolare nella quale è serrato il bordo periferico esterno 41 del giunto anulare 40. Il bordo periferico interno 42 del giunto anulare 40 può essere fissato mediante qualsiasi mezzo appropriato sulla parte inferiore della valvola 10 e per esempio mediante serraggio attraverso una tacca riportata, o mediante incollaggio. Il raccordo anulare 40 è vantaggiosamente montato fra la valvola 10 ed il corpo di fissaggio 2 in modo tale che la sua posizione di riposo elastica corrisponda sostanzialmente alla posizione inferiore della detta valvola.

In modo particolarmente vantaggioso, la tenuta tra l'interno del recipiente e la parte superiore del tappo di sicurezza 1 può essere migliorata attraverso un giunto toroidale 20 montato sulla valvola 10 e supportato dalla nervatura 13, al fine di assicurare la tenuta tra quest'ultima e lo spallamento 14.

Il funzionamento del tappo di sicurezza secondo l’invenzione è il seguente.

Allorché nel recipiente è presente una pressione superiore a quella atmosferica normale, la valvola 10 è sottoposta alla detta pressione e si sposta secondo la freccia FI per occupare la sua posizione di battuta mostrata nella Figura 1. In questa posizione il mezzo di azionamento 22 è disimpegnato dalle sporgenze 35 e dalle rientranze 2a, ciò che evita qualsiasi rischio di apertura indesiderata del tappo di sicurezza, poiché la calotta esterna 30 è semplicemente libera di ruotare sul corpo di fissaggio 2 senza poter trascinare quest'ultimo in rotazione. In questa stessa posizione il giunto anulare 40 si è leggermente deformato per seguire lo spostamento della valvola 10 ed impedisce che il flusso di vapore penetri nella camera 5 ed attraverso ciò in tutta la parte superiore interna del tappo di sicurezza.

Quando la pressione ritorna sostanzialmente uguale a quella atmosferica, la valvola 10 si sposta secondo la freccia F2 e viene ad occupare la sua posizione inferiore di battuta nella quale il mezzo di azionamento 22 è in posizione di impegno con le sporgenze 35 e con le rientranze 2a del corpo di fissaggio. Il tappo di sicurezza può essere inoltre aperto mettendo in rotazione la calotta esterna 30, la detta rotazione trascinando inoltre in rotazione il corpo di fissaggio 2, ciò che permette il disimpegno dell'assieme del tappo di sicurezza. Nella sua posizione inferiore di battuta il giunto anulare 40 è nella sua posizione di riposo elastica e si estende inoltre in modo sostanzialmente radiale rispetto all'asse x-x' .

In modo in sè noto, la sensibilità di spostamento assiale della valvola 10 può essere regolata mediante un sistema di regolazione come ad esempio una molla 50 montata nella cavità della detta valvola.

Il tappo di sicurezza secondo l'invenzione presenta inoltre un indicatore di pressione 51 costituito da un pulsante solidale alla parte superiore della valvola 10. Il pulsante 51 è montato preferibilmente in modo coassiale alla valvola 10 ed ha un'apertura realizzata nella flangia 31 in modo tale che sostanzialmente nella posizione superiore della valvola 10, il pulsante 51 sia atto a sporgere all'esterno della flangia 31 e costituisca inoltre un indicatore visivo di sovrapressione. Esso permette inoltre di indicare immediatamente che il recipiente è in pressione e costituisce un mezzo semplice, particolarmente efficace in materia di sicurezza. Il pulsante 51 può inoltre servire da pulsante di comando a spinta del dispositivo di sicurezza e della valvola 10, poiché è sufficiente esercitare una forza assiale su quest'ultimo per fare passare la valvola 10 dalla sua posizione superiore a quella inferiore nella quale il tappo 1 può essere svitato.

Il tappo di sicurezza secondo l'invenzione permette inoltre, grazie all'utilizzazione di un giunto anulare di tenuta, di evitare qualsiasi contatto tra i vapori corrosivi del recipiente e l'assieme dei pezzi formanti il meccanismo interno del tappo, si evita così qualsiasi rischio di corrosione e quindi malfunzionamento del tappo.

Claims (9)

1. R IV E N D I C A Z I O N I l. Tappo di sicurezza (1) per recipienti atti ad essere messi in pressione interna, del tipo generatore di vapore, che comprende: - un corpo di fissaggio (2) montato amovibile sul recipiente, il detto corpo (2) essendo provvisto da un lato di rientranze (2a) nella sua parte superiore e d'altro lato di un cavità interna che serve da supporto e da sede di tenuta per una valvola (10) montata mobile, per effetto della pressione interna instaurata nel recipiente, tra due posizioni di battuta, rispettivamente inferiore e superiore, - un mezzo di azionamento (22) associato alla valvola (10), - una calotta esterna (30) montata libera di ruotare sul corpo di fissaggio (2) ed avente interiormente delle sporgenze (35) destinate ad essere impegnate dal mezzo di azionamento (22), il quale impegna a sua volta le rientranze (2a) allorché la valvola (10) è nella posizione inferiore di battuta, in modo tale che nella posizione inferiore di battuta della valvola (10) corrispondente sostanzialmente alla pressione atmosferica, la rotazione della calotta (30) trascini in rotazione il corpo di fissaggio (2), mentre in caso di sovrapressione, corrispondente alla posizione superiore di battuta della valvola (10), la calotta (30) è separata dal detto corpo, caratterizzato dal fatto che la valvola (10) è solidale ad un indicatore di pressione (51) atto a sporgere dalla calotta esterna (30) allorché la valvola è sostanzialmente in posizione superiore per costituire un indicatore visivo di sovrapressione.
2. 2. Tappo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'indicatore di pressione (51) è un pulsante solidale alla valvola (10), il detto pulsante essendo montato preferibilmente coassialmente in un'apertura realizzata in una flangia (31) della calotta esterna (30).
3. 3. Tappo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che l'indicatore di pressione (51) serve inoltre da pulsante di comando a spinta della valvola (10).
4. 4. Tappo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che la valvola (10) è provvista nella sua parte inferiore di un giunto anulare deformabile (40) a bicchiere, solidale al corpo di fissaggio 2 ed alla valvola (10).
5. 5. Tappo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il giunto anulare (40) è solidale al corpo di fissaggio (2) attraverso un anello (16) montato stazionario sul detto corpo e provvisto di una scanalatura nella quale è ammorsato il bordo periferico esterno (41) del giunto anulare (40).
6. 6. Tappo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il bordo superiore (15) dell'anello (16) forma una sede di battuta inferiore della valvola (20) corrispondente alla sua posizione inferiore.
7. 7. Tappo secondo le rivendicazioni dalla 4 alla 6, caratterizzato dal fatto che il giunto anulare (40) presenta un bordo periferico interno (42), fissato, ad esempio per serraggio o incollaggio, sulla valvola (io).
8. 8. Tappo secondo una delle rivendicazioni da 4 a 7, caratterizzato dal fatto che il giunto anulare (40) è montato tra la valvola (10) ed il corpo di fissaggio (2) in posizione di riposo elastico corrispondente sostanzialmente alla posizione inferiore della valvola (10) .
9. 9. Generatore di vapore provvisto di un tappo di sicurezza (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8.