ITVI980078A1 - Raccordo per tubi - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

Campo di applicazione

La presente invenzione ha per oggetto un raccordo per tubi, particolarmente ma non necessariamente di tipo plastico spiralato.

I tubi del tipo sopra indicato vengono generalmente impiegati in impianti industriali, nell'edilizia, in ambienti domestici e privati, per il trasporto e/o travaso di fluidi in pressione fino a circa 3 bar o in depressione fino a circa 100 mmHg.

Stato della tecnica

Sono noti numerosi raccordi per i tubi del tipo sopra indicato i quali comprendono, in accordo con il preambolo della rivendicazione 1 , almeno un primo ed un secondo elemento tubolare di estremità, reciprocamente accoppiati per serrare un'estremità di un tubo con l'interposizione di un organo di tenuta elastico di forma sostanzialmente anulare.

Gli elementi tubolari possono essere uniti tra loro mediante accoppiamenti filettati e presentano sulle loro pareti esterne ghiere poligonali o comunque mezzi di presa per esercitare sugli stessi coppie di serraggio durante il loro accoppiamento reciproco.

Sono noti raccordi nei quali l'organo di tenuta è una guarnizione che viene incollata alla parete esterna del tubo mediante adesivi speciali formando un elemento di attacco e di battuta per gli elementi tubolari. L'inconveniente di questo tipo di raccordo è che, nel caso si debba sostituire la guarnizione, questa non potrà essere rimossa se non tagliando il tratto terminale del tubo ed incollando la nuova all'estremità del tubo. E' evidente che questa soluzione, oltre ad essere relativamente complessa e laboriosa, comporta una riduzione in lunghezza del tubo, il che può risultare inaccettabile in molti casi.

Un altro tipo di raccordo prevede che all'interno del tubo venga inserito un manicotto in modo da irrigidire il tubo e formare un elemento di riscontro per il serraggio di una ghiera esterna che costituisce un organo di tenuta meccanica. A sua volta, la ghiera esterna può cooperare con un elemento tubolare di raccordo con l'interposizione di una guarnizione di tenuta idraulica.

Questa soluzione è relativamente efficace ma presenta l'inconveniente della riduzione del diametro interno di passaggio del tubo che, in alcuni casi, può limitare fortemente ed in modo inaccettabile la portata del tubo stesso, specie in caso di fluidi in depressione. Inoltre, presenta una certa complessità ed un eccessivo costo per il numero di componenti formanti il raccordo.

Un ulteriore svantaggio dei noti tipi di raccordo è la loro scarsa flessibilità di impiego dovuta al fatto che per ogni diametro del tubo è necessario prevedere manicotti e guarnizioni di diametro molto preciso per evitare giochi e trafilamenti, e pertanto è necessario disporre di un notevole numero di parti di ricambio a magazzino.

Infine, un ulteriore svantaggio comune a tutti i noti raccordi è la scarsa durata degli organi di tenuta che vengono normalmente realizzati con materiali elastici di durezza relativamente elevata.

Presentazione dell'invenzione

Compito del presente trovato è quello di superare gli inconvenienti sopra lamentati, mettendo a disposizione un raccordo per tubi rigidi e semirigidi, in particolare per tubi plastici spiralati, che consenta di garantire una tenuta ottimale dì tipo sia idraulico che meccanico.

Uno scopo particolare è quello di realizzare un raccordo per tubi vari che mantenga inalterata la sezione di efflusso rispetto a quello del tubo su cui va applicato.

Un ulteriore scopo è quello di realizzare un raccordo garantisca una elevata flessibilità di impiego per adattarsi a vari diametri dei tubi da raccordare senza dovere cambiare di volta in volta gli organi di tenuta.

Un altro scopo è quello di ideare un raccordo di struttura relativamente semplice e con un numero di componenti più basso possibile al fine di aumentare l'affidabilità dell'assieme e ridurre i costi di produzione e di installazione.

Un altro scopo ancora è quello di realizzare un raccordo per tubi rigidi e semirigidi che sia utilizzabile più volte senza dovere sostituire gli organi di tenuta.

Questi scopi nonché altri che risulteranno maggiormente evidenti nel seguito sono raggiunti mediante un raccordo del tipo definito in premessa, caratterizzato dal fatto che detto organo di tenuta presenta una superficie esterna tondeggiante atta a cooperare con porzioni di forma complementare della parete interna di detti elementi tubolari, ed una superficie interna atta a comprimere uniformemente la parete esterna del tubo.

Grazie alla forma tondeggiante dell'organo di tenuta, le forze esercitate sullo stesso dagli elementi tubolari si distribuiranno in maniera sostanzialmente uniforme nella massa elastica e diretta verso l'asse centrale del tubo, realizzando una tenuta sia idraulica che meccanica nei confronti del tubo.

Preferibilmente, la superficie esterna tondeggiante dell'organo di tenuta può essere ottenuta dalla rotazione di una linea curva attorno all'asse di tale organo.

Preferibilmente, detta linea curva è una porzione di cerchio ovvero di ellisse o di ellissoide.

Inoltre, la superficie interna dell'organo di tenuta è sostanzialmente cilindrica.

In alternativa, la superficie interna di detto organo di tenuta potrà presentare scanalature o sporgenze di forma sostanzialmente complementare rispetto ad irregolarità spiraliformi o circolari formate sulla parete esterna del tubo per favorire l'accoppiamento reciproco.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione preferite ma non esclusive di un raccordo per tubi illustrate a titolo esemplificativo e non limitativo con l'ausilio delle unite tavole di disegno in cui:

la FIG. 1 rappresenta una vista di assieme di un raccordo secondo il trovato, sezionato secondo un piano assiale;

la FIG. 2 rappresenta una vista in sezione del raccordo di Fig. 1 secondo il piano di traccia ll-ll;

la FIG. 3 rappresenta una vista in sezione del raccordo di Fig. 1 secondo il piano di traccia lll-lll;

la FIG. 4 rappresenta una vista esplosa in sezione assiale del raccordo di Fig. 1 ;

la FIG. 5 rappresenta una vista assonometrica dell'assieme esploso di Fig. 4;

la FIG. 6 rappresenta una vista in sezione di una prima forma di realizzazione del raccordo secondo il trovato applicato ad un tubo liscio, in tre successive fasi operative a), b) e c) ;

la FIG. 7 rappresenta una vista in sezione del raccordo della Fig. 6 applicato ad un tubo spiralato, in tre successive fasi operative a), b) e c);

la FIG. 8 rappresenta una vista in sezione di una forma di realizzazione alternativa del raccordo secondo il trovato, in tre successive fasi operative a), b) e c)

Descrizione di un esempio di realizzazione Con riferimento alle figure citate, un raccordo secondo il trovato, indicato complessivamente con il numero di riferimento 1 , serve a serrare un'estremità di un tubo 2 per collegare a quest'ultimo un altro tubo ovvero un accessorio, come una pompa o un ugello, non illustrati nei disegni.

In particolare, il raccordo 1 comprende un primo elemento tubolare 3 ed un secondo elemento tubolare 4 tra loro accoppiabili mediante un terzo elemento tubolare o manicotto centrale 5. A tal fine, gli elementi tubolari 3, 4 sono provvisti di passaggi interni rispettive filettature esterne 6, 7 che si avvitano su corrispondenti filettature interne 8, 9 ricavate sul manicotto 5.

In alternativa, il manicotto 5 anziché separato dagli elementi 3, 4 potrà essere formato unitariamente con uno dei suddetti elementi 3, 4.

Inoltre, almeno uno dei primi due elementi tubolari 3, 4, in particolare l'elemento tubolare 3, può essere munito di un terminale filettato 10 che serve al collegamento con un altro raccordo analogo o con un accessorio esterno, ad esempio un ugello o una bocca di aspirazione o di mandata di una pompa, non illustrate nei disegni.

In alternativa, i due elementi tubolari 3, 4 possono essere uguali e contrapposti per collegare due tronconi di tubo adiacenti.

Gli elementi tubolari 3, 4 presentano un diametro interno D sufficientemente ampio da alloggiare un'estremità del tubo 2, anche con gioco abbastanza elevato, e comunque non inferiore al diametro interno 0 del tubo in modo da non restringere la sezione di passaggio. In altri termini, il tubo 2 potrà avere un diametro esterno ed uno spessore variabile entro ampi margini per essere comodamente accoppiato al raccordo secondo il trovato, riducendo il numero di componenti a magazzino.

Infine, sulla parete esterna degli elementi tubolari 3, 4 potranno essere presenti irregolarità poligonali 1 1 , 12 o di altra forma, ad esempio zigrinate, per favorire !a presa di utensili di serraggio, come chiavi o morse.

Opportunamente, il tubo 2 è serrato tra gli elementi tubolari 3, 4 e 5 con l'interposizione di un organo di tenuta elastico 13, di forma approssimativamente anulare.

Secondo il trovato, l’organo di tenuta 13 presenta una superficie esterna S tondeggiante, cioè a forma di bulbo, ed è atto a cooperare con gli elementi tubolari 3, 4 in corrispondenza di porzioni interne 14, 1 5 di questi ultimi di forma complementare rispetto alla superficie di contatto dell'organo 13.

Così, avvitando gli elementi di estremità 3, 4 sull'elemento intermedio 5, le porzioni 14, 15 dei primi due elementi eserciteranno sull'organo di tenuta 13 forze di compressione avente una risultante approssimativamente diretta verso l'asse longitudinale V ed in particolare diretta verso il centro C dell'organo stesso. In corrispondenza del suo diametro massimo, l'organo di tenuta 13 verrà a contatto con la superficie interna dell'elemento intermedio 5 che, per reazione, eserciterà una forza di compressione anch'essa diretta verso l'asse centrale V del tubo 2.

Si osserva che le porzioni interne 14, 15 degli elementi tubolari di estremità 3, 4 sono costituite da bordi o scanalature anulari a profilo sostanzialmente circolare, complementari rispetto alle zone affacciate dell'organo di tenuta 13.

Preferibilmente, la superficie esterna tondeggiante S dell'organo dì tenuta 13 è ottenuta dalia rotazione di una linea curva attorno all'asse V dell'organo 13.

Tale linea curva potrà essere costituita da una porzione di cerchio, ad esempio di sviluppo angolare di circa 90°. Così, l’organo di tenuta 13 avrà approssimativamente la forma di un bulbo o sfera tagliata in corrispondenza delle calotte polari.

In alternativa, tale linea curva potrà essere costituita da una porzione di ellisse o di ellissoide.

La curva generatrice potrà avere anche forme diverse purché avente porzioni di estremità arrotondate.

Opportunamente, l’organo di tenuta anulare 13 presenta una superficie interna 16 approssimativamente cilindrica per avvolgere uniformemente e serrare la parete esterna del tubo 2.

Nel caso che la parete esterna del tubo 2 presenti sporgenze spiraliformi, come nel caso dei tubi spiralati, o circolari, come nel caso dei tubi corrugati flessibili per impianti elettrici, sulla superfìcie interna 16 potranno essere formate scanalature o sporgenze 17 dì forma sostanzialmente complementare per favorire la tenuta sia idraulica che meccanica sulla parete esterna del tubo.

Grazie alla geometria della superficie tondeggiante esterna dell'organo 13, le forze di compressione esercitate dagli elementi 3, 4 uniti dall'elemento 5 si distribuiranno all'interno della massa elastica dell'organo 13, causandone la deformazione elastica in modo relativamente uniforme.

Preferibilmente, l'organo di tenuta 13 è di un materiale con elevata memoria elastica e durezza Shore compresa tra 20 e 80 e preferibilmente compresa tra 40 e 60.

Il materiale elasticamente cedevole formante l'organo 13 potrà essere scelto tra le gomme naturali o sintetiche e preferibilmente tra le schiume di materiali elastomerici a cellule aperte o chiuse, ad esempio una schiuma poliuretanica o siliconica, a seconda delle applicazioni e delle prestazioni del raccordo.

Grazie alla scelta di un materiale particolarmente cedevole, l’organo di tenuta si adatterà a vari diametri anche entro campi di variabilità abbastanza ampi, garantendo una tenuta idraulica ottimale. Inoltre, grazie alla elasticità del materiale dell'organo di tenuta, esso potrà conformarsi agli eventuali irrigidimenti esterni dei tubi, garantendo una elevata tenuta anche di tipo meccanico.

Al contrario, gli elementi tubolari 3, 4 e 5 potranno essere realizzati in materiali relativamente rigidi, quali ad esempio materie plastiche del tipo PVC, PP, PTE, ABS, ovvero in un materiale metallico facilmente lavorabile o stampabile come tutta la raccorderia.

Nelle Figura 6 è schematicamente illustrata un raccordo secondo il trovato con l'organo di tenuta 13 provvisto di superficie interna 16 cilindrica e liscia. Il tubo 2' ha una parete esterna sostanzialmente cilindrica e senza irregolarità superficiali.

Nella fase a) il raccordo è aperto con il tubo 2 semplicemente inserito nel diametro D. Nella fase b) i due elementi tubolari 3, 4 vengono avvitati sull’elemento intermedio 5 iniziando la compressione dell'organo 13. Nella fase c) gli elementi tubolari 3, 4 e 5 sono completamente avvitati deformando completamente l'organo 13 il quale esercita sulla superficie esterna del tubo una energica azione di tenuta sia idraulica che meccanica.

La Fig. 7 si differenzia dalla 6 per il fatto che il tubo 2" presenta irregolarità superficiali. In questo caso, le fasi a), b) e c) mostrano che l'avvitamento degli elementi 3, 4 e 5 causerà la progressiva deformazione elastica dell'organo 13 in modo che la sua superficie cilindrica interna 16 sposi la parete esterna del tubo 2" e penetri nelle irregolarità superficiali esaltando la tenuta meccanica ed idraulica del raccordo rispetto al tubo stesso.

La Fig. 8 si differenzia dalla Fig. 7 per il fatto che l'organo di tenuta 13 presenta sporgenze anulari o elicoidali simili a quelle del tubo 2" accrescendo ancor più l'ancoraggio meccanico man mano che si avvitano gli elementi 3, 4 e 5 come mostrato nelle successive fasi a), b) e c).

Anche se il raccordo secondo il trovato è stato descritto con particolare riferimento alle figure, è evidente che esso non è limitato alle forme illustrate ed è suscettibile di numerose modifiche e varianti rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate.

Claims (13)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1 . Raccordo per tubi, comprendente almeno un primo (3) ed un secondo (4) elemento tubolare di estremità, reciprocamente accoppiabili per bloccare un’estremità di un tubo (2, 2', 2") con l’interposizione di un organo di tenuta elastico (13, 13'), caratterizzato dal fatto che detto organo di tenuta elastico (13, 13') presenta una superficie esterna (S) tondeggiante atta a cooperare con porzioni di forma complementare (14, 15) della parete interna di detti elementi tubolari (3, 4), ed una superficie interna (16) atta a comprimere uniformemente la parete esterna del tubo per esercitare sulla stessa una tenuta sia idraulica che meccanica.
2. 2. Raccordo secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detta superficie esterna tondeggiante (S) di detto organo di tenuta (13) è ottenuta dalla rotazione di una linea curva attorno all'asse di detto organo.
3. 3. Raccordo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta linea curva è una porzione di cerchio.
4. 4. Raccordo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta linea curva è una porzione di ellisse o di ellissoide.
5. 5. Raccordo secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detta superficie interna (16) dell'organo di tenuta è sostanzialmente cilindrica.
6. 6. Raccordo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la superficie interna (16) di detto organo di tenuta presenta scanalature o sporgenze (17) di forma sostanzialmente complementare rispetto a sporgenze spiraliformi o circolari formate sulla parete esterna del tubo (2, 2', 2") per favorire l'accoppiamento reciproco.
7. 7. Raccordo secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che dette porzioni interne (14, 15) di forma complementare di detto primo e detto secondo elemento tubolare consistono in scanalature anulari a profilo sostanzialmente circolare.
8. 8. Raccordo secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto di prevedere un terzo elemento tubolare (5) intermedio atto ad accoppiare tra loro detti elementi tubolari di estremità (3, 4).
9. 9. Raccordo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto terzo elemento (5) tubolare intermedio è unitario con uno dei due elementi tubolari di estremità (3, 4).
10. 10. Raccordo secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che almeno uno di detti elementi tubolari (3) è provvisto di un terminale di raccordo filettato (10).
11. 1 1 . Raccordo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto organo di tenuta (13, 13') è realizzato in un materiale con elevata memoria elastica e durezza Shore compresa tra 20 e 80 e preferibilmente compresa tra 40 e 60.
12. 1 2. Raccordo secondo la rivendicazione 1 1 , caratterizzato dal fatto che detto materiale elastico è scelto tra i materiali elastomerici o termoplastici ovvero tra le schiume di detti materiali a cellule aperte o chiuse,
13. 13. Raccordo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto primo, detto secondo e detto terzo elemento tubolare (3, 4, 5) sono realizzati in un materiale relativamente rigido sintetico, quale PVC, PP, PTE, ABS, ovvero in un materiale metallico