IT201800008016A1

IT201800008016A1 - Gruppo di tenuta per un dispositivo di conduzione di gas

Info

Publication number: IT201800008016A1
Application number: IT102018000008016A
Authority: IT
Inventors: Claudio Peli; Paolo Robolini
Original assignee: Truma Geraetetechnik Gmbh & Co Kg
Priority date: 2018-08-09
Filing date: 2018-08-09
Publication date: 2020-02-09

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“GRUPPO DI TENUTA PER UN DISPOSITIVO DI CONDUZIONE DI GAS”

La presente invenzione si riferisce a un gruppo di tenuta per un dispositivo di conduzione di gas. Il gruppo di tenuta chiude a tenuta i passaggi o i condotti di un dispositivo di conduzione di gas per evitare il fluire non desiderato di gas, in particolare nel caso di un difetto.

Nella tecnica anteriore, sono noti vari dispositivi o, per esempio, valvole, che interrompono il flusso di un mezzo (una designazione alternativa è un fluido), ad es. un liquido o un gas, in casi di emergenza o in situazioni eccezionali specifiche. In questo processo, si usano spesso corpi di inerzia, che, nello stato normale, sono in un equilibrio instabile e che, nel caso in cui una forza o un’accelerazione al di sopra di un valore di soglia specificabile agiscano su di essi, interrompono il flusso del mezzo. Il valore di soglia per la forza agente è, per esempio, impostato tramite elementi a molla.

DD41594A descrive una valvola di intercettazione, che interrompe il flusso nel caso in cui scoppi un tubo. A questo scopo, una sfera e una molla sono situate nell’area della valvola attraverso la quale fluisce il mezzo.

EP0037514A1 mostra una struttura simile che comprende una sfera e una molla nell’area attraverso la quale fluisce un mezzo, in cui l’applicazione consegue lo scopo che il carburante non fuoriesca durante un incidente automobilistico.

EP2096340B1 mostra una valvola che comprende un dispositivo di sicurezza attraverso cui fluisce un fluido. Il dispositivo di sicurezza ha un corpo di inerzia, un dispositivo di immagazzinamento dell’energia, mezzi di movimento e un’unità di tenuta. Nello stato normale, il corpo di inerzia impedisce al dispositivo di immagazzinamento dell’energia di cedere energia ai mezzi di movimento, e così interrompe il flusso del fluido tramite l’unità di tenuta. Se la valvola si inclina, ad es. durante un incidente, il corpo di inerzia segue il movimento e permette al dispositivo di immagazzinamento dell’energia di trasmettere l’energia immagazzinata ai mezzi di movimento.

La valvola ha in aggiunta un dispositivo di rimessa a punto tramite il quale un operatore può ripristinare l’unità di tenuta nello stato aperto.

Un gruppo che comprende un regolatore di pressione del gas e una valvola di intercettazione può essere reperito da EP2853978A1. Una sfera è situata nella valvola che, nello stato normale, tiene il corpo della valvola caricato con la forza di una molla in una posizione per cui il gas può fluire attraverso la valvola di intercettazione. Se la valvola si inclina, allora la sfera si muove e la molla muove il corpo della valvola in una posizione di chiusura. In questo processo, il gas fluisce attraverso sia il regolatore di pressione che la valvola di intercettazione.

WO01/98737A1 descrive uno strumento di misurazione della quantità del gas che comprende un meccanismo di sicurezza in caso di terremoto. Un magnete agisce su un elemento di tenuta situato in un’area attraverso la quale fluisce un gas e così tiene la valvola in uno stato aperto. Il magnete è situato in un supporto che agisce da corpo di inerzia. Se il supporto si muove nel caso di un colpo, allora la forza di attrazione del magnete non è più sufficiente, e l’elemento di tenuta si stacca. Il flusso viene quindi interrotto.

In molti casi di applicazione, il gas, come esempio di fluido, è instradato attraverso un regolatore di pressione del gas (designazioni alternative sono regolatore del gas o dispositivo di regolazione di pressione del gas) così da avere una pressione obiettivo predefinita. Il gas arriva, per esempio, da un serbatoio o una bombola del gas. Il più delle volte, il regolatore di pressione del gas ha una camera intermedia attraverso la quale il gas è instradato. La camera intermedia è chiusa a tenuta su un lato da una membrana mobile. La membrana o la pressione che agisce sulla membrana sull’altro lato è impostata in maniera dipendente dalla pressione obiettivo. Se la pressione del gas applicata, alla quale il gas fluisce attraverso la camera intermedia è minore della pressione obiettivo, allora la membrana ridurrà il volume della camera intermedia e la pressione del gas aumenterà. Se, tuttavia, la pressione del gas applicata è, al contrario, maggiore della pressione obiettivo, allora la membrana aumenterà il volume della camera intermedia e la pressione del gas si abbasserà.

Per esempio, sono noti regolatori di pressione del gas a due stadi. Il primo stadio ha un vasto intervallo di regolazione e il secondo stadio ha un’elevata qualità di regolazione (si veda, per esempio, DE19917468C2).

Il più delle volte, nei regolatori di pressione del gas è integrata una molteplicità di parti, che eseguono anche in parte movimenti l’una contro l’altra. In questo processo, ci si deve preoccupare di assicurarsi che il gas fluisca solo attraverso passaggi definiti, per cui è necessario che i condotti siano in parte chiusi a tenuta. Ciò può essere particolarmente complesso se i componenti sono mobili l’uno contro l’altro.

Da altri campi, che non sono relativi al trasporto del gas, sono noti componenti di tenuta che permettono anche la tenuta nei riguardi di componenti mobili (ad es. DE19532701C2 che include un anello di tenuta a labbro o l’anello di tenuta secondo DE3509840A1).

L’obiettivo dell’invenzione è proporre alternative alla tecnica anteriore per i regolatori della pressione del gas o in generale per i dispositivi attraverso i quali fluiscono gas o fluido. A seconda dell’insegnamento secondo l’invenzione, le alternative sono relative all’interruzione di sicurezza del flusso di gas nel caso di forze o accelerazioni esterne, come alternativa o supplemento alla regolazione di pressione del fluido o del gas e/o alla chiusura a tenuta dei passaggi, per esempio nei dispositivi di conduzione di gas.

Secondo un primo insegnamento, l’obiettivo viene raggiunto con un dispositivo di sicurezza per interrompere un flusso di gas all’interno di un dispositivo di conduzione di gas che comprende un meccanismo di inerzia e un meccanismo di reazione, in cui un corpo di inerzia del meccanismo di inerzia si muove a partire da una posizione di appoggio nel caso di un’accelerazione al di sopra di un valore di soglia specificabile che agisce sul corpo di inerzia, e il meccanismo di inerzia attiva il meccanismo di reazione a causa del movimento del corpo di inerzia, in cui il meccanismo di reazione attivato interrompe il flusso di gas all’interno di un dispositivo di conduzione di gas e in cui il dispositivo di sicurezza è privo del gas che fluisce attraverso di esso.

Il dispositivo di sicurezza è progettato per interrompere un flusso di gas all’interno di un dispositivo di conduzione di gas se si verificano una forza o un’accelerazione al di sopra del valore di soglia predefinito. La definizione della soglia è necessaria in modo che un movimento o un colpo qualsiasi non possano attivare il dispositivo di sicurezza. In questo processo, il dispositivo di sicurezza è di solito in uno stato normale in cui il flusso di gas non viene interrotto. A causa di un’accelerazione corrispondentemente elevata, il dispositivo di sicurezza è messo nello stato attivato. L’accelerazione agisce particolarmente su un corpo di inerzia, che lascia una posizione di appoggio. Questo movimento del corpo di inerzia attiva un meccanismo di reazione che, a sua volta, causa l’interruzione del flusso di gas.

La proprietà essenziale di questo processo è che attraverso il dispositivo di sicurezza il gas non fluisce. Contrariamente alla tecnica anteriore, il flusso di gas non passa attraverso il dispositivo di sicurezza. Pertanto, il dispositivo di sicurezza è corrispondentemente connesso al dispositivo di conduzione di gas, in modo che il meccanismo di reazione possa avere effetto sul flusso di gas all’interno del dispositivo di conduzione di gas. Di conseguenza, anche le forme di realizzazione e le spiegazioni si riferiscono a un gruppo che consiste in un dispositivo di conduzione di gas e in un dispositivo di sicurezza. In una forma di realizzazione, il dispositivo di conduzione di gas in un gruppo consiste sostanzialmente in un metallo e il dispositivo di sicurezza consiste sostanzialmente in una plastica.

Il dispositivo di conduzione di gas è, per esempio, un regolatore di pressione del gas.

In una forma di realizzazione, si prevede che il meccanismo di inerzia abbia una cavità in un alloggiamento per alloggiare il corpo di inerzia, che il corpo di inerzia sia nella posizione di appoggio nella cavità (una designazione alternativa sarebbe, per esempio, incavo o rientranza) in uno stato normale e che il meccanismo di inerzia abbia un perno di trasferimento che, nello stato normale, trattiene il corpo di inerzia nella posizione di appoggio e che, in uno stato attivato, impedisce al corpo di inerzia di ritornare nella posizione di appoggio. In questa forma di realizzazione, il corpo di inerzia poggia in una cavità nello stato normale e un perno di trasferimento trattiene il corpo di inerzia in posizione. Le rispettive dimensioni possono preferibilmente essere usate per definire il valore di soglia dell’accelerazione da cui il corpo di inerzia lascia la posizione di appoggio, e il dispositivo di sicurezza entra nello stato attivato. Al corpo di inerzia si impedisce, per esempio, di ritornare nella posizione di appoggio in quanto il perno di trasferimento, nello stato attivato, si estende nell’area al di sopra della cavità a una profondità tale che la posizione di appoggio è bloccata. Ciò per esempio, può essere realizzato in quanto la distanza tra la cavità nell’area della posizione di appoggio e la punta del perno di trasferimento è minore del diametro esterno del corpo di inerzia.

Una forma di realizzazione prevede che il meccanismo di inerzia abbia una molla allocata al perno di trasferimento e che la molla, in uno stato di tensione, eserciti una forza sul perno di trasferimento, che è diretta nel senso di allontanamento dalla cavità. Questa forma di realizzazione, per esempio, serve a riportare il meccanismo di inerzia dallo stato attivato allo stato normale. A questo scopo, tuttavia, in particolare con riferimento alla forma di realizzazione precedente, il perno di trasferimento deve essere sufficientemente lontano dalla cavità, per cui il corpo di inerzia raggiungerà di nuovo la posizione di appoggio. La molla allocata, che per esempio è messa sotto tensione mentre lascia lo stato normale, provvede al movimento del perno di trasferimento.

In una forma di realizzazione, si prevede che il dispositivo di sicurezza abbia un punzone scorrevole e che il punzone scorrevole e il perno di trasferimento siano meccanicamente accoppiati l’uno all’altro in maniera tale che il punzone scorrevole impedisca, nello stato normale, il movimento di allontanamento del perno di trasferimento dalla cavità. Questa forma di realizzazione descrive un fissaggio del perno di trasferimento per lo stato normale. Dato che, in modo dipendente dalla forma di realizzazione, il perno di trasferimento poggia sul corpo di inerzia e lo trattiene in posizione, è necessario che il perno di trasferimento stesso rimanga nella sua posizione. Ciò avviene qui per mezzo del punzone scorrevole. Pertanto, il valore di soglia dell’accelerazione può essere definito, in una forma di realizzazione, per mezzo del tipo e della disposizione del punzone scorrevole.

Secondo un’altra forma di realizzazione, si prevede che il punzone scorrevole sia progettato e supportato per la mobilità e che il punzone scorrevole muova il perno di trasferimento nella direzione della cavità quando passa dallo stato normale allo stato attivato. Il punzone scorrevole, in questa forma di realizzazione, è mobile e fa sì che il perno di trasferimento, nello stato attivato, sia situato più vicino nella direzione della cavità e impedisca così al corpo di inerzia di ritornare nella posizione di appoggio. Pertanto, tale ritorno indipendente del corpo di inerzia va impedito dato che altrimenti il flusso di gas non verrebbe interrotto in maniera affidabile. In una delle forme di realizzazione seguenti, il perno di trasferimento è, in particolare, nello stato attivato, trattenuto in posizione dal punzone scorrevole.

Un’altra forma di realizzazione include che il movimento del punzone scorrevole sia una sovrapposizione di un movimento assiale nella direzione che è la direzione di movimento del perno di trasferimento, da un lato, e di un movimento assiale in una direzione che è verticale rispetto alla direzione del movimento del perno di trasferimento, dall’altro.

Una forma di realizzazione alternativa o supplementare prevede che il movimento del punzone scorrevole sia una sovrapposizione di un movimento assiale e di un movimento rotatorio.

Le due forme di realizzazione precedenti prevedono che il movimento del punzone scorrevole sia la sovrapposizione di una molteplicità di componenti di movimenti diversi in ciascun caso. Ciò permette che non solo il perno di trasferimento, ma anche altri componenti del dispositivo di sicurezza vengano mossi (cfr. il componente interno nel seguito del testo). Il movimento in questione è almeno il movimento del punzone scorrevole dallo stato normale allo stato attivato.

Una forma di realizzazione include che la cavità, il corpo di inerzia, il perno di trasferimento e il punzone scorrevole servano a definire il valore di soglia dell’accelerazione. A causa della selezione delle dimensioni e del loro allineamento, il valore di soglia dell’accelerazione è predefinito, dal che ha luogo la transizione allo stato attivato.

Secondo una forma di realizzazione, si prevede che il meccanismo di reazione abbia un componente interno e un componente esterno, che il componente interno sia disposto almeno parzialmente all’interno del componente esterno, che il componente interno sia disposto e progettato per la mobilità relativamente al componente esterno, che un punzone scorrevole del dispositivo di sicurezza segua un movimento del componente interno e che il componente interno sia in una relazione di causa ed effetto con il perno di trasferimento tramite il punzone scorrevole, in modo che almeno un movimento del componente interno abbia effetto sul perno di trasferimento. In questa forma di realizzazione, il meccanismo di reazione per mezzo del quale il flusso del gas viene interrotto quando il corpo di inerzia lascia la posizione di appoggio è descritto più in dettaglio.

In una forma di realizzazione, il componente esterno serve a trattenere il meccanismo di reazione in posizione, per esempio in corrispondenza o nelle vicinanze del dispositivo di conduzione di gas. Inoltre, il componente esterno supporta o trattiene il componente interno e ne permette la guida durante i movimenti del componente interno.

Una forma di realizzazione include che il componente interno abbia una forma sostanzialmente cilindrica.

Secondo una forma di realizzazione, si prevede che il componente interno e il punzone scorrevole siano progettati in maniera integrata.

Una forma di realizzazione include che il componente interno esegua un movimento in una transizione dallo stato normale allo stato attivato che è una sovrapposizione di un movimento assiale lungo un asse longitudinale del componente interno e di un movimento rotatorio intorno all’asse longitudinale. In una forma di realizzazione, il movimento assiale serve a interrompere il flusso di gas. Inoltre, l’interazione tra il meccanismo di reazione e il meccanismo di inerzia è causata dal movimento rotatorio (o almeno dalla componente del movimento verticale rispetto al movimento assiale).

Perché il componente interno si muova, mentre lo stato attivato viene stabilito e possa così interrompere il flusso di gas, si fornisce la seguente forma di realizzazione. Questa forma di realizzazione include che, nello stato normale, una molla allocata al componente interno eserciti una forza sul componente interno e che il corpo di inerzia, il perno di trasferimento e il punzone scorrevole impediscano, nello stato normale, che la molla, allocata al componente interno, muova il componente interno. In questa forma di realizzazione, il perno di trasferimento, tra le altre cose, impedisce, nello stato normale, che la molla menzionata in precedenza trasferisca la forza della molla al componente interno. Così, se, in una forma di realizzazione, il perno di trasferimento, nello stato attivato, lascia la sua posizione (nella direzione della cavità), il bloccaggio della molla viene rilasciato e la forza della molla viene trasferita al componente interno, che così si muove anch’esso. In una forma di realizzazione, la molla è messa sotto tensione da un meccanismo di rimessa a punto.

Una forma di realizzazione prevede che la molla allocata al componente interno sia una molla a spirale. Tale molla a spirale, per esempio, ha il vantaggio che il componente interno connesso ad essa può fare un movimento assiale e rotatorio.

Una forma di realizzazione include che la molla allocata al componente interno causa un movimento assiale e un movimento rotatorio del componente interno relativamente al componente esterno.

Una forma di realizzazione prevede che il componente interno e il componente esterno comprendano nervature e corrispondenti gole che permettono un movimento assiale del componente interno relativamente al componente esterno. La combinazione di nervature e gole permette un tipo di movimento guidato del componente interno relativamente al componente esterno. In una forma di realizzazione, le gole hanno un’estensione radiale maggiore di quella degli elementi che separano le gole l’una dall’altra.

Una forma di realizzazione include che il componente interno comprenda le nervature e che il componente esterno comprenda le corrispondenti gole. In una forma di realizzazione alternativa, il componente esterno comprende le nervature e il componente interno comprende le corrispondenti gole. In una forma di realizzazione ancora differente, il componente interno e il componente esterno comprendono entrambi le nervature come pure le gole.

Una forma di realizzazione prevede che le nervature abbiano piani angolati sulle loro estremità anteriori per trasformare una forza assiale che agisce sul componente interno in una forza assiale e angolare. Le nervature finiscono con un piano angolato che scorre, durante il passaggio dallo stato normale allo stato attivato, lungo una controparte corrispondente causando con ciò il movimento angolare.

Una forma di realizzazione include che un angolo dei piani angolati serva a definire il valore di soglia dell’accelerazione. In questa forma di realizzazione, la geometria dei piani angolati è usata per definire, in una forma di realizzazione con altre limitazioni, ad es. con la molla che agisce sul componente interno, il valore di soglia dell’accelerazione.

Una forma di realizzazione prevede che il dispositivo di sicurezza abbia un meccanismo di rimessa a punto e che un operatore possa ripristinare il meccanismo di reazione dallo stato attivato allo stato normale tramite il meccanismo di rimessa a punto. Il meccanismo di rimessa a punto fa sì che il dispositivo di sicurezza sia ripristinato allo stato normale e possa di nuovo monitorare l’accelerazione in atto e interrompere il flusso di gas, dove richiesto. Inoltre, a causa del ripristino, il flusso di gas non sarà più interrotto dal dispositivo di sicurezza, in modo che il gas possa fluire di nuovo. Il meccanismo di rimessa a punto nel suo complesso contribuisce al fatto che il dispositivo di sicurezza possa passare in maniera reversibile tra gli stati (stato normale e stato attivato).

Una forma di realizzazione include che il meccanismo di rimessa a punto sia accoppiato a una molla in maniera tale che, durante un ripristino, si debba superare una forza che dipende dalla molla. Il ripristino, in questa forma di realizzazione, deve essere fatta deliberatamente da un utente. Ciò aumenta la sicurezza, dato che il flusso di gas non può essere rilasciato involontariamente.

Una forma di realizzazione prevede che il meccanismo di rimessa a punto sia un’estensione assiale del componente interno lungo un asse longitudinale del componente interno. In questa forma di realizzazione, il meccanismo di rimessa a punto viene così mosso insieme al componente interno durante ciascun cambio tra gli stati. In una forma di realizzazione, il meccanismo di rimessa a punto e il componente interno sono, in particolare, di un modello a singolo pezzo. In una variante, il meccanismo di rimessa a punto, per esempio, è provvisto di un perno cilindrico. In una forma di realizzazione associata a ciò, il perno cilindrico del meccanismo di rimessa a punto entra in battuta con una estremità anteriore del componente interno. In una forma di realizzazione, il componente interno ha una parte cilindrica e il meccanismo di rimessa a punto ha un perno cilindrico, in cui il perno entra in battuta con una estremità anteriore della parte cilindrica del componente interno. In questo processo, la parte cilindrica ha un diametro maggiore di quello del perno cilindrico.

Una forma di realizzazione include che l’utente muova il meccanismo di rimessa a punto lungo un asse longitudinale del componente interno per il ripristino Una forma di realizzazione prevede che l’utente, durante una reimpostazione, metta sotto tensione una molla allocata al componente interno. In una forma di realizzazione, l’utente fornisce di nuovo alla molla quella energia, che per esempio è usata per muovere il componente interno, mentre si instaura lo stato attivato e così è interrotto anche il flusso di gas.

Una forma di realizzazione include che il corpo di inerzia sia una sfera.

Una forma di realizzazione prevede che il dispositivo di conduzione di gas sia un regolatore di pressione. In una forma di realizzazione alternativa, il dispositivo di conduzione di gas è una valvola.

Una forma di realizzazione include che il dispositivo di sicurezza e il dispositivo di conduzione di gas siano connessi l’uno all’altro e formino un gruppo unito.

L’obiettivo viene raggiunto da un secondo insegnamento secondo l’invenzione, che si riferisce a un dispositivo di conduzione di gas. Il dispositivo di conduzione di gas può essere allocato al dispositivo di sicurezza del primo insegnamento menzionato in precedenza o, in particolare, può formare un gruppo che consiste in un dispositivo di conduzione di gas e in un dispositivo di sicurezza. In alternativa, il dispositivo di conduzione di gas è indipendente dal dispositivo di sicurezza menzionato in precedenza. Così, il dispositivo di conduzione di gas è, per esempio, connesso a un altro dispositivo di sicurezza oppure è privo di un dispositivo di sicurezza.

Le spiegazioni che seguono si riferiscono così al dispositivo di conduzione di gas del secondo insegnamento dell’invenzione e, in alternativa, a forme di realizzazione aggiuntive del dispositivo di sicurezza o a un gruppo che consiste in un dispositivo di conduzione di gas e in un dispositivo di sicurezza secondo una qualsiasi delle forme di realizzazione mostrate qui o secondo una forma di realizzazione alternativa. Il dispositivo del secondo insegnamento offre in particolare un’alternativa alla tecnica precedente riguardo alla regolazione di pressione del gas su un valore obiettivo predefinito.

Il dispositivo di conduzione di gas ha un’entrata del gas, un’uscita del gas e un braccio di leva supportato in maniera girevole per la regolazione di pressione. Il braccio di leva è meccanicamente accoppiato a un perno di movimento e a un punzone di tenuta alla sua estremità. Il perno di movimento e il punzone di tenuta sono disposti all’interno di un alloggiamento in maniera tale e connessi all’entrata del gas in maniera tale che un gas che si introduce tramite l’entrata del gas spinga contro il perno di movimento e il punzone di tenuta con forze bilanciate.

Il braccio di leva, in una forma di realizzazione, ha due parti di estremità su cui agiscono rispettivamente il perno di movimento e il punzone di tenuta. Un cuscinetto è fornito tra le due regioni di estremità, in modo che il braccio di leva possa essere ruotato o fatto girare intorno a questo asse di rotazione. A causa del cuscinetto intorno all’asse del cuscinetto, in una forma di realizzazione, emergono due bracci parziali di lunghezze differenti oppure, designate in alternativa, due differenti sezioni tra l’ubicazione del cuscinetto e le regioni di estremità del braccio di leva.

Il gas, la pressione del quale va regolata su un valore obiettivo, è applicato sulle due regioni di estremità di un braccio di leva per mezzo di un perno di movimento su un lato e di un punzone di tenuta sull’altro lato. A causa della forma di realizzazione e del gruppo degli elementi in questione o, per esempio, anche a causa della sezione trasversale dei passaggi attraverso i quali il gas viene instradato, si può determinare che le forze, come risultato della pressione del gas applicata al lato di entrata, sono indipendenti da quest’ultima, bilanciate su entrambe le regioni di estremità del braccio di leva. Per esempio, la pressione del gas varia in base al tipo di volume attraverso il quale il gas fluisce o a quale temperatura il gas arriva all’entrata. Pertanto, se il gas è instradato attraverso passaggi diversamente dimensionati al perno di movimento o al punzone di tenuta, se così il gas agisce in ciascun caso così su superfici differenti, allora in ciascun caso anche forze differenti agiscono sul braccio di leva.

Pertanto, un certo tipo di bilanciere è dato dal braccio di leva su entrambi i lati del quale agisce la pressione del gas e ciò fino a un grado che è causato dalla forma di realizzazione dei componenti coinvolti (qui il perno di movimento e il punzone di tenuta) e dalle dimensioni delle sezioni dell’alloggiamento o dei passaggi dell’alloggiamento che racchiudono i componenti coinvolti.

Secondo una forma di realizzazione, si prevede che il meccanismo di reazione del dispositivo di sicurezza sia meccanicamente accoppiato a un punzone di mantenimento del dispositivo di conduzione di gas e che il punzone di mantenimento sia meccanicamente accoppiato a una membrana, in modo che il punzone di mantenimento abbia effetto sulla regolazione della pressione da parte della membrana. In questa forma di realizzazione, il dispositivo di conduzione di gas ha una membrana. La membrana, le sue caratteristiche, la sua posizione o la pressione applicata al lato opposto al lato di conduzione del gas determinano la regolazione della pressione. In questa forma di realizzazione, si fornisce un punzone di mantenimento che è meccanicamente accoppiato a una membrana e che, in particolare, è anche accoppiato al meccanismo di reazione. Così, il meccanismo di reazione del dispositivo di sicurezza può agire indirettamente sulla membrana tramite il meccanismo di reazione e così, per esempio, interrompere anche il flusso di gas. Così, vi è in generale una connessione o un accoppiamento indiretto tra il meccanismo di reazione e la membrana.

Una forma di realizzazione prevede che il braccio di leva sia accoppiato meccanicamente a un punzone di mantenimento del dispositivo di conduzione di gas e che il punzone di mantenimento sia accoppiato meccanicamente a una membrana, in modo che il punzone di mantenimento abbia effetto sulla regolazione di pressione da parte della membrana. In una forma di realizzazione, l’accoppiamento è assicurato dal fatto che il braccio di leva e il punzone di mantenimento siano a contatto, direttamente o indirettamente, l’uno con l’altro in almeno un’area o nel caso di almeno una regolazione relativa. In questo processo, la membrana, in particolare, serve per la regolazione della pressione.

Secondo una forma di realizzazione, si prevede che una membrana copra parzialmente una camera intermedia, che l’entrata del gas sia connessa alla camera intermedia tramite un condotto e che il punzone di tenuta sia disposto tra il condotto e la camera intermedia in maniera tale che una pressione di gas di un gas applicata all’entrata del gas abbia effetto sul punzone di tenuta. L’effettiva regolazione di pressione avviene tramite una camera intermedia, che è unilateralmente limitata da una membrana. La pressione obiettivo per il gas può essere predefinita dalla regolazione della membrana o dalla forza della molla che agisce sul lato che si affaccia in direzione opposta alla camera intermedia. Qui il gas entra nella camera intermedia tramite un passaggio in maniera tale che la pressione agisca anche sul punzone di tenuta, che è accoppiato meccanicamente al braccio di leva.

Secondo una forma di realizzazione, si prevede che il punzone di tenuta, in una posizione, chiuda a tenuta il condotto. Questa posizione del punzone di tenuta è dovuta, in una forma di realizzazione, a un dispositivo di sicurezza. In una forma di realizzazione, il meccanismo di sicurezza agisce sul braccio di leva. Il braccio di leva, allora, pone il punzone di tenuta sul passaggio in modo da realizzare una chiusura a tenuta. In una forma di realizzazione, il dispositivo di sicurezza agisce su un punzone di mantenimento, che spinge unilateralmente il braccio di leva in una direzione, in modo che l’altro lato del braccio di leva agisca insieme al punzone di tenuta e chiuda a tenuta il passaggio.

In una forma di realizzazione, il meccanismo di reazione ha effetto sul braccio di leva, per cui, nello stato attivato, un passaggio tra l’entrata del gas e la camera intermedia viene chiuso a tenuta. In una forma di realizzazione, il passaggio menzionato in precedenza è la sola connessione tra l’entrata del gas e la camera intermedia tramite la quale ha luogo la regolazione di pressione.

Una forma di realizzazione include che il perno di movimento sia disposto a tenuta di gas all’interno di un alloggiamento del regolatore di pressione del gas. Così, il gas spinge solo contro il perno di movimento; tuttavia, non ha luogo un flusso di gas attraverso l’area intorno al perno di movimento. Inoltre, il gas entra preferibilmente nella camera intermedia solo tramite il passaggio, tramite il quale il gas può agire anche sul punzone di tenuta.

Una forma di realizzazione è caratterizzata dal fatto che il dispositivo di conduzione di gas ha, all’interno di un alloggiamento di un regolatore di pressione, un componente mobile e un gruppo di tenuta che racchiude il componente mobile e che chiude a tenuta l’alloggiamento del regolatore di pressione.

Una forma di realizzazione include che il meccanismo di reazione del dispositivo di sicurezza sia accoppiato meccanicamente a un punzone di mantenimento del regolatore di pressione del gas e che il punzone di mantenimento sia accoppiato meccanicamente a un braccio di leva e che il braccio di leva possa chiudere a tenuta una connessione tra un’entrata del gas e un’uscita del gas del regolatore della pressione del gas tramite un punzone di tenuta. Così, il braccio di leva agisce sul punzone di tenuta in modo che la connessione e in particolare il condotto dell’alloggiamento vengano chiusi a tenuta.

Così, il regolatore di pressione, in una forma di realizzazione, può essere descritto come segue:

una membrana copre parzialmente una camera intermedia, che serve per la regolazione della pressione effettiva. Il gas, di cui si deve regolare la pressione, spinge partendo da un’entrata del gas, sulle due estremità anteriori di un braccio di leva supportato in maniera girevole. A causa delle dimensioni dei componenti coinvolti o dei passaggi del gas, ecc., si fa sì che le forze, sulle due estremità anteriori, siano bilanciate. Così, sul braccio di leva non si genera nessuna coppia. Il gas entra nella camera intermedia tramite un passaggio in maniera tale che il gas eserciti una forza anche su un’estremità anteriore del braccio di leva. La membrana, a sua volta, è accoppiata meccanicamente all’altra estremità anteriore. Questo accoppiamento meccanico all’estremità anteriore attraverso cui il gas non passa è anche usato affinché il dispositivo di sicurezza interrompa il flusso di gas chiudendo a tenuta il passaggio attraverso il quale il gas entra nella camera intermedia. In una forma di realizzazione, il gas spinge su entrambe le estremità anteriori sostanzialmente nella stessa direzione in cui anche la membrana è mobile (di conseguenza, si solleva e abbassa durante la regolazione di pressione).

L’obiettivo viene raggiunto con un terzo insegnamento secondo l’invenzione, che si riferisce a un gruppo di tenuta per un dispositivo di conduzione di gas. Il dispositivo di conduzione di gas, per esempio, può essere quello del secondo insegnamento menzionato in precedenza, che, per esempio, è allocato al dispositivo di sicurezza del primo insegnamento menzionato in precedenza in una forma di realizzazione. In alternativa, il gruppo di tenuta è allocato a un dispositivo di conduzione di gas progettato in maniera differente.

Le seguenti spiegazioni si riferiscono così al gruppo di tenuta del terzo insegnamento dell’invenzione e, in alternativa, alle forme di realizzazione aggiuntive del dispositivo di sicurezza o a un gruppo che consiste in un dispositivo di conduzione di gas e un dispositivo di sicurezza e, in aggiunta, in alternativa a forme di realizzazione supplementari del dispositivo di conduzione di gas del secondo insegnamento. Il gruppo di tenuta del terzo insegnamento offre, in particolare, una tenuta affidabile di un passaggio di un dispositivo di conduzione di gas progettato in maniera arbitraria. Il dispositivo di conduzione di gas è, per esempio, un regolatore di pressione del gas.

L’obiettivo viene raggiunto con un gruppo di tenuta secondo un terzo insegnamento. Il gruppo di tenuta è progettato in maniera tale che il gruppo di tenuta abbia un primo elemento di tenuta e un secondo elemento di tenuta, in cui il primo elemento di tenuta è disposto a valle di un’entrata del gas di un alloggiamento nella direzione del flusso di gas, il secondo elemento di tenuta è disposto a valle del primo elemento di tenuta nella direzione del flusso di gas e il secondo elemento di tenuta è progettato in maniera tale che, nel caso in cui un gas superi il primo elemento di tenuta, il gas rafforzi una funzione di chiusura a tenuta del secondo elemento di tenuta. Il gas, per esempio, può superare il primo stadio di tenuta nel caso di un difetto o in generale di una fuoriuscita e così raggiungere il secondo elemento di tenuta. In questo caso, il gas assicura che la funzione di tenuta del secondo elemento di tenuta sia ulteriormente potenziata (o rafforzata).

In una forma di realizzazione, tre aree di tenuta sono generate dal gruppo di tenuta. La tenuta ha luogo tramite ciascuna area di battuta, per esempio tra un componente mobile all’interno di un alloggiamento e l’alloggiamento o per esempio un passaggio dell’alloggiamento. Il numero di aree di battuta si riferisce, per esempio, a un lato o una sezione del componente mobile. In una forma di realizzazione, il primo elemento di tenuta e il secondo elemento di tenuta racchiudono ciascuno il componente mobile in maniera simmetrica dal punto di vista rotatorio, per cui le aree di battuta in un’altra forma di realizzazione racchiudono ciascuna completamente il componente mobile alla stessa altezza. In una forma di realizzazione il componente mobile è, in particolare, un componente simmetrico dal punto di vista rotatorio. Ciò significa anche che gli elementi di tenuta sono progettati in maniera simmetrica dal punto di vista rotatorio e, di conseguenza, entrano in battuta con il componente mobile in maniera simmetrica dal punto di vista rotatorio e, pertanto, creano aree di battuta circonferenziali intorno al componente.

Una forma di realizzazione del gruppo di tenuta consiste nel fatto che il primo elemento di tenuta è disposto all’interno di una superficie di supporto più stretta dell’alloggiamento del regolatore di pressione e che il secondo elemento di tenuta è disposto all’interno di una superficie di supporto più larga avente un diametro interno maggiore di quello della superficie di supporto più stretta. In una forma di realizzazione, il secondo elemento di tenuta ha un’espansione maggiore del primo elemento di tenuta.

Una forma di realizzazione prevede che il primo elemento di tenuta sia un X-ring. Così, il primo elemento di tenuta ha una forma ad anello, in cui l’anello ha una sezione trasversale rettangolare e preferibilmente quadrata. I lati del rettangolo o del quadrato sono preferibilmente arrotondati verso l’interno.

Una forma di realizzazione include che il secondo elemento di tenuta abbia un labbro di tenuta, che è progettato e disposto in maniera tale che il labbro di tenuta entri in battuta con il componente mobile in corrispondenza di un’estremità libera e formi un angolo acuto relativamente a un asse longitudinale del componente mobile. In questo processo, l’estremità libera del componente mobile è preferibilmente diretta in opposizione alla direzione del flusso di gas. Nel caso di una fuoriuscita dal primo elemento di tenuta, il flusso del gas spinge il labbro di tenuta contro il componente il mobile.

Così, il secondo elemento di tenuta è progettato in maniera tale che la funzione di tenuta del secondo elemento di tenuta sia rinforzata anche nel caso in cui il primo elemento di tenuta sia difettoso.

Una forma di realizzazione include che il componente mobile sia un perno di movimento del dispositivo di conduzione di gas progettato come regolatore di pressione del gas.

In dettaglio, si ha una grande varietà di possibilità di progettare e ulteriormente sviluppare l’invenzione. A questo scopo, si fa riferimento, da un lato, alle rivendicazioni subordinate alla rivendicazione 1 e, dall’altro, alla seguente descrizione di esempi di forme di realizzazione in connessione ai disegni, in cui:

la Fig. 1 mostra un diagramma schematico di una disposizione che comprende un regolatore di pressione del gas come dispositivo di conduzione di gas e un dispositivo di sicurezza,

la Fig. 2 mostra un diagramma schematico di una parte del dispositivo di sicurezza,

la Fig. 3 mostra una sezione attraverso una forma di realizzazione di un gruppo che comprende un regolatore di pressione del gas e un dispositivo di sicurezza,

la Fig. 3a mostra una parte ingrandita della Fig. 3,

la Fig. 4 mostra una vista anteriore della forma di realizzazione della Fig. 3,

la Fig. 5 mostra un diagramma schematico della messa in funzione di un regolatore di pressione del gas come esempio di dispositivo di conduzione di gas che a titolo di esempio è connesso a un dispositivo di sicurezza,

la Fig. 6 mostra una sezione attraverso una forma di realizzazione di un regolatore di pressione del gas,

la Fig. 7 mostra la sezione della Fig. 6 nel caso in cui il flusso di gas sia stato interrotto e

la Fig. 8 mostra una sezione ingrandita del regolatore di pressione del gas della Fig. 6 o della Fig. 7 come esempio dell’uso del gruppo di tenuta.

La Fig. 1 mostra schematicamente il gruppo che consiste in un dispositivo 1 attraverso il quale fluisce un gas (indicato dalle frecce) e in un dispositivo di sicurezza 2.

Il dispositivo 1 attraverso il quale fluisce il gas, nell’esempio illustrato qui, è un regolatore di pressione del gas che ha un’entrata del gas 100 e un’uscita del gas 101. In alternativa, esso può essere una valvola. Il dispositivo di sicurezza 2 ha lo scopo di interrompere il flusso di gas attraverso il dispositivo 1 se un’accelerazione troppo elevata, ad es. come risultato di un incidente, agisce sul gruppo e specialmente sul dispositivo di sicurezza 2. Nella forma di realizzazione illustrata, il dispositivo di sicurezza 2 è montato sul lato del dispositivo 1 attraverso il quale il gas fluisce e, in particolare, il gas non fluisce attraverso il dispositivo di sicurezza 2 stesso. Nello stato attivato, cioè nel caso di un incidente, per esempio, il dispositivo di sicurezza 2 agisce sul dispositivo 1 attraverso il quale il gas fluisce e lo chiude a tenuta. Così, si omette la chiusura a tenuta, che è richiesta nella tecnica anteriore, dato che il corpo di inerzia, nella tecnica anteriore, è situato in un’area attraverso la quale il gas fluisce.

Nella forma di realizzazione mostrata, il dispositivo 1 attraverso il quale il gas fluisce e il dispositivo di sicurezza 2 consistono in materiali differenti, nella fattispecie in particolare in una combinazione di metallo e plastica. L’uso della plastica per il dispositivo di sicurezza 2 è reso possibile dato che il gas non fluisce attraverso il dispositivo di sicurezza 2.

Il dispositivo di sicurezza 2 ha un meccanismo di inerzia 3 e un meccanismo di reazione 4.

Il meccanismo di inerzia 3 reagisce da un valore di soglia specifico alle accelerazioni che si verificano e controlla, qui tramite una connessione meccanica a un perno di trasferimento 33 che sarà spiegato nel testo che segue, il meccanismo di reazione 4 che, a sua volta, agisce sul dispositivo 1, qui il regolatore di pressione del gas, attraverso il quale il gas fluisce e, nel caso di un’accelerazione troppo elevata, interrompe il flusso di gas.

Per permettere al gas di fluire di nuovo, si fornisce un meccanismo di rimessa a punto 5 che è qui connesso al meccanismo di reazione 4. Se il meccanismo di rimessa a punto 5 è, per esempio, fatto funzionare manualmente da un utente, da un lato il flusso di gas attraverso il dispositivo 1 è abilitato, dall’altro il meccanismo di inerzia 3 è ripristinato. Così l’utente può di nuovo ripristinare il dispositivo di sicurezza 2 dallo stato attivato allo stato normale tramite il meccanismo di rimessa a punto 5.

La Fig. 2 mostra una sezione attraverso un diagramma schematico del meccanismo di inerzia 3. Essa mostra lo stato normale, cioè l’accelerazione troppo elevata non si è verificata e il flusso di gas all’interno del regolatore di pressione del gas, che è connesso, non è interrotto.

Un alloggiamento 30 del meccanismo di inerzia 3 ha una cavità 31, nel punto più profondo della quale è situato un corpo di inerzia 32 sotto forma di una sfera. Un perno di trasferimento 33, che qui ha una forma a T, poggia sulla sfera 32 e così tiene in maniera reversibile la posizione della sfera 32 nella sua ubicazione.

A causa della forma della cavità 31, del tipo di superficie di supporto del perno di trasferimento 33 sulla sfera 32 e, a sua volta, della forza che agisce sul perno di trasferimento 33, si definisce un valore di soglia per l’accelerazione a partire da cui la sfera 32 lascia la sua posizione nella cavità 31 come risultato dell’inerzia della massa. Perciò, questo è lo stato attivato che indica che si è verificata un’accelerazione al di sopra del valore di soglia impostabile. Nello stato attivato, si assicura che nessun gas fluisca attraverso il dispositivo (o, specificamente, il regolatore di pressione del gas di Fig. 1).

Perché la sfera 32 non rotoli di nuovo indietro nella posizione di appoggio dello stato normale, il perno di trasferimento 33 si muove, nello stato attivato, nella direzione della cavità 31 e così blocca il percorso della sfera 32.

Questo movimento del perno di trasferimento 33 dallo stato normale allo stato attivato, e così allo stato che interrompe il flusso di gas, è realizzato, nelle forme di realizzazione illustrate, come segue:

per la transizione dallo stato normale allo stato attivato, un punzone scorrevole 40 poggia sull’estremità anteriore superiore del perno di trasferimento 33. Il punzone scorrevole fa parte del meccanismo di reazione 4.

Va preso in considerazione lo stato, non illustrato, in cui la sfera 32 non è più situata al di sotto del perno di trasferimento 33, per cui il perno di trasferimento 33 può così sfuggire verso il basso nella direzione della cavità 31.

In questo caso di stato attivato, il punzone scorrevole 40 (a causa di una molla, come sarà spiegato nel testo nel seguito) si muove (in aggiunta al movimento assiale che sarà trattato nel testo nel seguito) dalla sommità al fondo in modo che il perno di trasferimento 33, indirizzato attraverso una rientranza dell’alloggiamento 30, sia spinto nella direzione della cavità 31.

La molla 34 che racchiude il perno di trasferimento 33 viene con ciò, nello stesso tempo, messa sotto tensione. L’energia elastica immagazzinata nella molla 34 viene richiesta nel caso in cui il meccanismo di inerzia 3 debba essere ripristinato di nuovo e in cui, in questo processo, il perno di trasferimento 33 debba essere spostato di nuovo verso l’alto.

Nello stato attivato, il punzone scorrevole 40 impedisce un movimento verso l’alto del perno di trasferimento 33 e così viene assicurato che la sfera 32 non può raggiungere la posizione di partenza o di appoggio (cioè, generalmente, la posizione dello stato normale che permette il flusso di gas).

Il meccanismo di reazione 4, che comprende il punzone scorrevole 40 (cfr. Fig. 1) viene spiegato in relazione a Fig. 3, Fig. 3a e Fig. 4.

Il meccanismo di reazione 4 ha un componente interno 41 e un componente esterno 45.

Il componente interno 41 ha sostanzialmente la forma di un cilindro sul quale viene montato un disco circolare 41’. Il disco 41’ è parzialmente appiattito, per cui non urta contro il meccanismo di inerzia 3. Il cilindro del componente interno 41 è, da un lato, disposto per la mobilità assiale lungo un asse longitudinale 49 del cilindro, dall’altro è connesso al meccanismo di rimessa a punto 5. Due mandrini 42 e il punzone scorrevole 40 sono situati sul disco 41’ menzionato in precedenza.

Come si può vedere nella Figura 3a, il componente interno 41 è provvisto di nervature 41”, nella forma di realizzazione mostrata, che sono allineate lungo l’asse longitudinale 49. Le nervature 41” terminano, in una direzione opposta al regolatore della pressione del gas 1 (cfr. Fig. 3), in un’estremità anteriore che ha un piano angolato 41”’. Le nervature 41” sono seguite, lungo il componente interno 41, da una regione senza liscia e, soprattutto, priva di nervature, che diventa il meccanismo di rimessa a punto 5.

Il meccanismo di rimessa a punto 5 è sostanzialmente un’estensione assiale del cilindro tramite cui un utente può applicare una forza e così può muovere il componente interno 41 assialmente nella direzione della posizione di appoggio e, in questo processo, nella direzione del regolatore della pressione del gas 1.

Inoltre, il componente interno 41 è supportato in maniera girevole intorno all’asse longitudinale 49, così da poter ruotare in senso antiorario rispetto al componente esterno 45.

Il componente esterno 45, che racchiude il componente interno 41, radialmente e in parte anche assialmente, qui è attaccato al regolatore di pressione del gas 1.

Il componente esterno 45 ha tre spalle 46, che sono ciascuna ad angolo e si incontrano in un’area anteriore comune 45’ attraverso la quale sono instradati il componente interno 41 e il meccanismo di rimessa a punto 5 a forma di perno. Così le spalle 46 sostengono e guidano il meccanismo di rimessa a punto 5 e, nello stesso tempo, anche il componente interno 41.

Inoltre, le spalle 46 servono come superfici di localizzazione per i due mandrini 42 del componente interno 41, in modo che i movimenti rotatori del componente interno 41 vengano limitati ciascuno nella direzione in senso orario e antiorario.

L’area anteriore comune 45’ del componente esterno 45 ha gole 45” sulla superficie interna della sua apertura centrale. Le gole 45” corrispondono alle nervature 41’ del componente interno 41 e permettono il movimento assiale del componente interno 41 relativamente al componente esterno 45 in quanto le nervature 41’ vengono spinte dentro le gole 45” dalla molla 44. Come sarà spiegato nel seguito, il movimento assiale è abilitato dalla rotazione del componente interno 41 relativamente al componente esterno 45. In una forma di realizzazione, non mostrata, le gole 45” hanno una maggiore estensione radiale dei lati che le limitano. In questa forma di realizzazione, non mostrata, le gole 45” sono separate solo da piccoli divisori simili a nervature.

Il movimento in senso orario (visto come in Fig. 4) si verifica durante il ripristino del dispositivo di sicurezza 2. A causa del fatto che il mandrino 42 urta contro la spalla 46, il percorso assiale del perno di trasferimento 33 viene limitato.

Il movimento in senso antiorario ha luogo quando il perno di trasferimento 33 non è più trattenuto dalla sfera del meccanismo di inerzia 3, e il punzone scorrevole 40 spinge verso il basso il perno di trasferimento 33 quando viene prodotto lo stato attivato.

Una molla 44 (qui una molla a spirale) agisce sul componente interno 41, che, nello stato normale del dispositivo di sicurezza, viene messa sotto tensione. La molla 44 è progettata in maniera tale che, quando viene rilasciata, causi un movimento rotatorio del componente interno 41 connesso ad essa.

La rotazione del componente interno 41 è anche il risultato dell’interazione tra i piani angolati 41”’ delle nervature 41” e le estremità anteriori opposte dei lati che limitano le gole 45” del componente esterno 45. I piani angolati 41”’ scivolano lungo le estremità anteriori dei lati delle gole 45” durante il movimento assiale e producono di conseguenza la rotazione del componente interno 41. Così, i piani angolati 41” trasferiscono la forza assiale agendo mediante la molla 44 sul componente interno 41 con una sovrapposizione di una forza assiale e di una forza angolare.

Se l’accelerazione agisce sul meccanismo di inerzia 3 e il perno di trasferimento 33 può muoversi come risultato di ciò, allora il componente interno 41 viene ruotato a causa della forza elastica della molla 44 e viene mosso assialmente verso l’esterno lungo l’asse longitudinale 49. In questo processo, il punzone scorrevole 40 scorre attraverso la superficie anteriore superiore del perno di trasferimento 33 e lo spinge verso il basso nell’alloggiamento del meccanismo di inerzia 3.

Da un lato la rotazione del componente interno 41 è limitata per il fatto che un mandrino 42 urta contro una spalla 46 del componente esterno 45. Dall’altro il componente interno 41 urta assialmente contro l’estremità anteriore del componente esterno 45. Così, il componente interno 41 non può muoversi oltre e, a causa della molla 44, non può più verificarsi nessuna rotazione ulteriore. Il componente interno 41 è instradato attraverso l’estremità anteriore del componente esterno 45 finché non urta contro di esso. Nello stesso tempo, il meccanismo di rimessa a punto 5, che, nella forma di realizzazione mostrata, è un perno cilindrico che ha un diametro esterno più piccolo della parte cilindrica del componente interno 41, viene mosso assialmente.

In questo stato attivato, che si verifica come risultato dell’accelerazione agente, la molla 44 impedisce anche che il componente interno 41 venga mosso assialmente involontariamente e così può essere ripristinato. Questo movimento assiale deve verificarsi con una forza sufficiente, che dipende dalla costante elastica della molla 44. Così, tale rimessa a punto si verifica solo attraverso il meccanismo di rimessa a punto 5.

Per riportarlo a uno stato normale, un utente esercita una forza meccanica sul meccanismo di rimessa a punto 5, e il componente interno 41 viene fatto ritornare assialmente lungo l’asse longitudinale 49. Così, la molla 44 del componente interno 41 viene messa sotto tensione. Nello stesso tempo, la molla (si veda la Fig. 2) del perno di trasferimento 33 agisce sul perno di trasferimento 33 e lo muove verso l’alto, per cui anche il componente interno 41 viene fatto ruotare relativamente al componente esterno 45 a causa dell’interazione con il punzone scorrevole 40.

In aggiunta al movimento assiale del componente interno 41, anche una rotazione del componente interno 41 relativamente al componente esterno 45 potrebbe essere necessaria per ritornare allo stato normale. Nella posizione normale, i piani angolati 41” sono ubicati almeno parzialmente in direzione assiale di fronte ai e sono in contatto con i lati che limitano le gole 45”. Così, l’angolo dei piani angolati 41” definisce la forza che agisce sulla sfera 32 (si veda la Fig. 2) durante lo stato normale e, di conseguenza, l’accelerazione minima richiesta per spingere la sfera 32 fuori dalla cavità 31.

Le figure seguenti si riferiscono all’interno del dispositivo 1 attraverso il quale il gas fluisce. Due regolatori di pressione del gas principalmente differenti vengono illustrati e mostrati, che possono anche essere usati in connessione con altri dispositivi di sicurezza o indipendentemente da qualsiasi siffatto dispositivo di sicurezza.

La Fig. 5 mostra schematicamente la messa in funzione di un regolatore di pressione del gas a due stadi 1, in cui si può usare, per esempio, il dispositivo di sicurezza menzionato in precedenza.

Il regolatore di pressione del gas 1 ha un’entrata del gas 100 tramite la quale un gas, proveniente da una sorgente di gas non mostrata, per esempio una bombola del gas, è fornito al regolatore di pressione del gas 1 a una pressione arbitraria, e un’uscita del gas 101 tramite la quale il gas esce dal regolatore di pressione del gas 1 a una pressione obiettivo specificabile.

La disposizione spaziale dell’entrata del gas 100 e dell’uscita del gas 101 qui è differente da quella della Fig. 1, il che rende evidente che l’orientamento relativo è selezionabile in maniera arbitraria.

Qui, inoltre, il regolatore di pressione del gas 1 è connesso a un componente di controllo (qui il meccanismo di reazione 4 della forma di realizzazione delle Figg. da 1 a 4) di un dispositivo di sicurezza. In una forma di realizzazione alternativa, il regolatore di pressione del gas 1 può essere usato senza tale dispositivo di sicurezza. Ciò, per esempio, nel caso che sia un sistema per il gas installato in maniera permanente, che per esempio non richiede di essere assicurato contro i terremoti.

Provenendo dell’entrata del gas 100, il gas prima fluisce attraverso uno stadio di riduzione della pressione 50 e di lì attraverso uno stadio di controllo della pressione 51. Dopo lo stadio di controllo della pressione 51, il gas esce dal regolatore di pressione del gas 1 attraverso l’uscita del gas 101.

La rappresentazione e la separazione dei singoli stadi va qui intesa in modo puramente funzionale dato che singoli componenti possono essere infatti usati da entrambi gli stadi o dato che ci può essere una transizione graduale tra i due stadi.

Il dispositivo di sicurezza (qui rappresentato dal meccanismo di reazione 4) viene interrotto, nella forma di realizzazione mostrata, tramite l’intervento sullo stadio di controllo della pressione 51 (cfr. anche le figure seguenti). In alternativa, l’interruzione può aver luogo nello stadio di riduzione della pressione 50.

Lo stadio di riduzione della pressione 50 riduce la pressione del gas applicata, che può avere un grande intervallo, a un minore intervallo di pressione ben definito. Ciò ha il vantaggio che lo stadio di controllo della pressione 51, che assume così l’effettiva funzione della regolazione della pressione, deve solo effettuare una regolazione ricondotta a un minore intervallo di pressione e così può reagire alla e regolare la pressione in un modo più preciso.

La Fig. 6 mostra una sezione attraverso il dispositivo 1 attraverso il quale il gas fluisce, che è un regolatore di pressione (o, con designazione alternativa: un regolatore di pressione del gas). Il regolatore di pressione è progettato in maniera tale che la pressione venga ridotta e che la pressione sia regolata da uno stadio. Di conseguenza, questa è un’alternativa al regolatore di pressione della Fig. 5.

Nella sezione della Fig. 6, si possono riconoscere l’entrata del gas 100 e l’uscita del gas 101, tra le quali ha luogo la regolazione di pressione tramite una camera intermedia 99.

Il regolatore di pressione del gas 1, nella variante mostrata, è connesso al dispositivo di sicurezza delle Figg. da 1 a 4, che qui non è illustrato. In una variante alternativa non mostrata, il regolatore di pressione del gas 1 è connesso a un dispositivo di sicurezza progettato in maniera diversa o a un altro dispositivo, che determina o interrompe o permette il flusso del gas attraverso il regolatore di pressione del gas 1. In aggiunta, il meccanismo di regolazione della pressione, che sarà descritto nel testo che segue, e anche i componenti usati per questo, in particolare ad es. il dispositivo di tenuta, sono indipendenti dalla connessione con un dispositivo di sicurezza menzionato in precedenza.

Tra l’entrata del gas 100 e l’uscita del gas 101, è situata una membrana 60 che, come nella tecnica anteriore, racchiude in parte una camera intermedia 99 e in questo modo abilita la regolazione di pressione. Inoltre, un gruppo a bilanciere 70 è fornito per la regolazione di pressione, la funzione e i componenti del quale sono descritti nel testo che segue.

La membrana 60 è accoppiata a un punzone di mantenimento 61 mobile assialmente. Se il punzone di mantenimento 61 si muove, si muove anche la membrana 60 e così cambia anche la regolazione di pressione del gas. Così, la posizione del punzone di mantenimento 61 ha effetto sulla regolazione di pressione. Il punzone di mantenimento 61, in particolare, viene mosso dal dispositivo di sicurezza quando ha luogo la transizione dallo stato normale allo stato attivato.

Il punzone di mantenimento 61 è qui inoltre racchiuso da un gruppo a molla interno, che si estende tra la membrana 60 e un supporto superiore nell’alloggiamento 80. Un altro gruppo a molla esterno racchiude il gruppo a molla interno coassialmente e poggia sulla membrana 60. Così, il gruppo a molla esterno definisce anche la regolazione di pressione mediante la membrana 60. Il punzone di mantenimento 61 qui si muove, in particolare, assialmente, e quindi nella direzione di una normale alla membrana 60. In aggiunta, il punzone di mantenimento 61 è disposto centralmente alla membrana 60 e penetra nel punto centrale della membrana 60 nella forma di realizzazione mostrata. Nella misura in cui il punzone di mantenimento 61 regola la regolazione di pressione, il punzone di mantenimento 61 può, in aggiunta, contribuire al fatto che non passi affatto alcun gas nello spazio unilateralmente confinato dalla membrana 60.

Vista dal lato dell’entrata del gas 100, un’estremità anteriore del punzone di mantenimento 61, che passa attraverso la membrana 60, è in contatto meccanico con una regione di estremità di un braccio di leva 62. Al contrario, il braccio di leva 62 può così agire sul punzone di mantenimento 61.

Il braccio di leva 62 è supportato in maniera girevole o in maniera girevole imperniata intorno a un asse di rotazione 62’. Ciò crea un braccio parziale più lungo e un braccio parziale più corto. Così, il braccio di leva 62 costituisce una specie di bilanciere, qui con lunghezze del braccio differenti. Un punzone di tenuta 63 è accoppiato al braccio parziale più corto. Ciò si verifica nella forma di realizzazione illustrata per il fatto che il punzone di tenuta 63 viene parzialmente attraversato dal braccio parziale più corto.

Al di sotto della regione di estremità del braccio di leva 62, che forma il braccio parziale più lungo ed è a contatto con il punzone di mantenimento 61, si ha un’estremità anteriore, qui sfericamente ispessita, di un perno di movimento 64. In questo processo, il perno di movimento 64 può esercitare una forza meccanica sul braccio parziale più lungo del braccio di leva 62.

Di conseguenza, le due regioni di estremità del braccio di leva 62 sono operativamente connesse a un punzone di tenuta 63 o a un perno di movimento 64. Pertanto, le forze che agiscono sul punzone di tenuta 63 e sul perno di movimento 64 agiscono anche sul braccio di leva 62 e pertanto indirettamente sulla membrana 60 e sulla pressione del gas.

Il perno di movimento 64 si estende qui dentro l’entrata del gas 100, per cui il gas agisce di conseguenza sull’estremità anteriore inferiore del perno di movimento 64.

Inoltre, l’entrata del gas 100 è diretta verso un condotto 110, per cui il gas agisce sul punzone di tenuta 63 tramite il condotto 110.

In questo processo, il gas può solo fluire dentro la camera intermedia 99 tramite il condotto 110. Un passaggio del gas attraverso tutto il perno di movimento 64 è chiuso a tenuta dal gruppo di tenuta (un esempio realizzato è descritto nel seguito del testo).

A causa delle dimensioni del punzone di tenuta 63 e del perno di movimento 64 e del condotto 110 associato all’interno dell’alloggiamento 80 del regolatore di pressione del gas 1, si può impostare come in ciascun caso agirà il gas sui due bracci parziali del braccio di leva 62. Ciò è, per esempio, ovvio quando il gas dietro un condotto fluisce attraverso un canale più largo di quello dietro l’altro condotto. Nel complesso, una riduzione di pressione desiderata può essere impostata tramite le dimensioni e la regolazione dei componenti coinvolti. Per esempio, il diametro del condotto 110 determina la forza con cui il gas spinge sul punzone di tenuta 63 e quindi sul braccio parziale più corto del braccio di leva 62. Nella forma di realizzazione mostrata, le dimensioni sono selezionate in maniera tale che le forze con cui il gas agisce sui due bracci parziali del braccio di leva 62 siano sostanzialmente le stesse. Così si ottiene una compensazione delle forze del braccio di leva 62 supportato in maniera girevole.

La successiva regolazione di pressione con la membrana e una camera intermedia 99 parzialmente coperta da quest’ultima viene eseguita come è usuale nella tecnica anteriore. Qui, nella forma di realizzazione mostrata, ha effetto in particolare l’accoppiamento meccanico tra il braccio parziale più lungo del braccio di leva 62 e la membrana 60, qui indirettamente tramite il punzone di mantenimento 61 mobile assialmente.

Nel complesso, il regolatore di pressione 1 ha un gruppo a bilanciere 70 su cui la pressione del gas agisce su entrambi i lati con forze bilanciate. Inoltre, il gruppo a bilanciere 70 è disposto unilateralmente tra l’entrata del gas 100 e una camera intermedia 99 che serve a regolare la pressione del gas. Dopo tutto, il gruppo a bilanciere 70 agisce, qui indirettamente, sulla membrana 60, che copre parzialmente la camera intermedia 99 e così determina la regolazione della pressione del gas.

La Fig. 7 mostra il caso in cui il flusso di gas all’interno del regolatore di pressione del gas 1 è stato interrotto da un dispositivo di sicurezza (ad es. quello descritto prima o un qualsiasi altro dispositivo di sicurezza) o da un altro dispositivo.

Il meccanismo di reazione delle suddette forme di realizzazione, nello stato attivato, ha avuto qui effetto sul punzone di mantenimento 61 e così ha sollevato la membrana 60. Nel processo, il gas spinge il perno di movimento 64 e quindi spinge il braccio parziale più lungo del braccio di leva 62 verso l’alto. Così il braccio parziale più corto viene mosso verso il basso, e il punzone di tenuta 63 chiude a tenuta il condotto 110. In questo modo, tuttavia, il gas non può più fluire dall’entrata del gas 100 alla camera intermedia 99 né quindi all’uscita del gas 101. La pressione del gas che agisce sull’estremità anteriore inferiore del perno di movimento 64 assicura perfino che il punzone di tenuta 63 interrompa il flusso di gas.

Nel complesso, il gas proveniente dalla sorgente di gas non mostrata qui fluisce sì nello spazio dell’entrata del gas 100, ma non oltre la e soprattutto non nell’uscita del gas 101.

Di conseguenza, nel caso di un gruppo che consiste in un regolatore di pressione 1 e in un dispositivo di sicurezza 2, solo un singolo condotto 110 è chiuso a tenuta nel caso attivato al fine di interrompere il flusso di gas. Ciò è più facile in maniera significativa e quindi anche più sicuro che nel caso delle varianti note nella tecnica anteriore.

Quando si riporta il regolatore del gas 1 nello stato normale, il punzone di mantenimento 61 e quindi il braccio parziale più lungo del braccio di leva 62 vengono mossi verso il basso. Il braccio parziale più corto viene in questo modo sollevato e il gas può fluire di nuovo dentro la camera intermedia 99.

Come specificato prima con riferimento alle Figg. 6 e 7, la riduzione di pressione ha luogo, tra le altre cose, per il fatto che il perno di movimento si muove all’interno dell’alloggiamento 80 del regolatore di pressione del gas 1. Questo passaggio, che emerge tra il perno di movimento 64 e l’alloggiamento del regolatore di pressione 80, va chiuso a tenuta di gas, in modo che il gas non passi di qui, ma solo spinga sull’estremità anteriore che si affaccia sull’entrata del gas 100. In questo processo, è essenziale che la tenuta sia prodotta contro un componente mobile (qui il perno di movimento 64).

Il gruppo di tenuta 90 che sarà descritto nel seguito del testo può essere usato, in una forma di realizzazione alternativa, in un dispositivo di conduzione di gas progettato in maniera differente (e quindi non solo nel regolatore di pressione mostrato), e anche senza il dispositivo di sicurezza descritto.

La figura 8 mostra la chiusura a tenuta della regione superiore del perno di movimento 64 per mezzo di un gruppo di tenuta 90 (cfr. la Fig. 6) all’interno dell’alloggiamento del regolatore di pressione 80, che qui è un esempio di un alloggiamento di un dispositivo di conduzione di gas progettato in maniera arbitraria. La chiusura a tenuta viene formata diverse volte e, in particolare, tre volte.

Si usano due parti stampate: un primo elemento di tenuta 91 e un successivo secondo elemento di tenuta 92 visti dall’entrata del gas 100 e dal flusso del gas (cfr. Fig. 6).

Il primo elemento di tenuta 91 è situato all’interno di una superficie di supporto più stretta 96. La superficie di supporto più stretta 96 è mostrata qui aperta in cima, con espansione su un’altra superficie di supporto 97 con un maggiore diametro interno. In alternativa, il primo elemento di tenuta 91 può essere collocato dentro una scanalatura, qui non illustrata, dell’alloggiamento 80.

I termini “superficie di supporto più stretta” e “superficie di supporto più larga” nel presente si riferiscono ciascuno al diametro interno. Tuttavia, in una forma di realizzazione alternativa, non illustrata, i diametri interni possono essere gli stessi o simili, per cui le designazioni sono allora, per esempio, “prima superficie di supporto” e “seconda superficie di supporto” (viste dall’entrata del gas).

Il primo elemento di tenuta 91 è un anello di tenuta e specificamente un X-ring.

Così, il primo elemento di tenuta 91 è una tenuta a quattro labbri e ha la forma di un anello con un profilo di base rettangolare e in particolare quadrato. Come risultato dei lati arrotondati verso l’interno del profilo di base rettangolare, emergono qui due aree di battuta circonferenziale radiale sul perno di movimento 64.

Un secondo elemento di tenuta 92 è situato sulla sezione successiva, che comprende un’altra superficie di supporto 97.

Il secondo elemento di tenuta 92, similmente al primo elemento di tenuta 91, è anch’esso progettato in maniera simmetrica dal punto di vista rotatorio e ha un corpo di base 92’, che qui si estende parallelo all’asse longitudinale 64’ del corpo di movimento 64. In corrispondenza di una estremità, qui graficamente superiore, del corpo di base 92’, è situato un labbro di tenuta 92” che è progettato e disposto in maniera tale che esso entri in battuta con il perno di movimento 64 in modo circonferenziale, formando un angolo acuto con l’asse longitudinale 64’. In questo processo, l’estremità libera del labbro di tenuta 92” è piegata in opposizione alla direzione del flusso del gas.

Così, in sezione, il secondo elemento di tenuta 92 ha approssimativamente la forma della lettera maiuscola M. L’area centrale è vantaggiosamente diretta contro la direzione del flusso di gas.

Il gas spinge, in questo caso graficamente, dal fondo alla cima. In questo processo, il primo elemento di tenuta 91 con le due aree di battuta inizialmente agisce attraverso la forma dell’X-ring. Se il gas, nel caso di un difetto, supera il primo elemento di tenuta 91 e lo spinge contro il secondo elemento di tenuta 92, allora il labbro di tenuta 92” sarà pressato verso l’alto e quindi precisamente contro il perno di movimento 64. Così viene perfino aumentata l’area di battuta e quindi anche l’effetto di tenuta del secondo elemento di tenuta 92. Così, nel caso in cui il primo elemento di tenuta 91 sia difettoso, il gas che passa attraverso tale primo elemento di tenuta 91 difettoso rinforza la funzione di tenuta del secondo elemento di tenuta 92.

Elenco dei numeri di riferimento

1 Regolatore di pressione

2 Dispositivo di sicurezza

3 Meccanismo di inerzia

4 Meccanismo di reazione

5 Meccanismo di rimessa a punto

30 Alloggiamento

31 Cavità

32 Sfera

33 Perno di trasferimento

34 Molla, allocata al perno di trasferimento

40 Perno scorrevole

41 Componente interno

41’ Disco

41” Nervatura

41”’ Piano angolato

42 Mandrino

44 Molla, allocata al componente interno

45 Componente esterno

45’ Area anteriore del componente esterno

45” Gola nell’apertura centrale dell’area anteriore 46 Spalla del componente esterno

49 Asse longitudinale del componente interno

50 Stadio di riduzione di pressione

51 Stadio di controllo di pressione

60 Membrana

61 Punzone di mantenimento

62 Braccio di leva

62’ Asse di rotazione

63 Punzone di tenuta

64 Perno di movimento

64’ Asse longitudinale del perno di movimento 70 Gruppo a bilanciere

80 Alloggiamento del regolatore di pressione 90 Gruppo di tenuta

91 Primo elemento di tenuta

92 Secondo elemento di tenuta

92’ Corpo di base

92” Labbro di tenuta

96 Superficie di supporto più stretta

97 Superficie di supporto più larga

99 Camera intermedia

100 Entrata del gas

101 Uscita del gas

110 Condotto

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Gruppo di tenuta (90) per un dispositivo di conduzione di gas (1), in cui il gruppo di tenuta (90) ha un primo elemento di tenuta (91) e un secondo elemento di tenuta (92), in cui il primo elemento di tenuta (91) è disposto a valle dell’entrata del gas (100) nella direzione di flusso del gas, in cui il secondo elemento di tenuta (92) è disposto a valle del primo elemento di tenuta (91) nella direzione di flusso del gas, in cui il secondo elemento di tenuta (92) è progettato in maniera tale che, nel caso in cui il gas superi il primo elemento di tenuta (91), il gas rafforzi la funzione di tenuta del secondo elemento di tenuta (92).
2. Gruppo di tenuta (90) secondo la rivendicazione 1, in cui il primo elemento di tenuta (91) è disposto all’interno di una superficie di supporto più stretta (96) dell’alloggiamento (80), e in cui il secondo elemento di tenuta (92) è disposto all’interno di una superficie di supporto più larga (97) avente un diametro interno maggiore di quello della superficie di supporto più stretta (96).
3. Gruppo di tenuta (90) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il primo elemento di tenuta (91) è un X-ring.
4. Gruppo di tenuta (90) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui il secondo elemento di tenuta (92) ha un labbro di tenuta (92”), che è progettato e disposto in maniera tale che il labbro di tenuta (92”) entri in battuta con il componente mobile (64) in corrispondenza di una estremità libera e formi un angolo acuto relativamente a un asse longitudinale (64’) del componente mobile (64).
5. Gruppo di tenuta (90) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui il dispositivo di conduzione di gas (1) è un regolatore di pressione di gas.