ITAN20080050A1 - FINNED RADIATOR IN ALUMINUM PROFILES OF REDUCED WEIGHT AND HIGH THERMAL PERFORMANCE - Google Patents
FINNED RADIATOR IN ALUMINUM PROFILES OF REDUCED WEIGHT AND HIGH THERMAL PERFORMANCEInfo
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Description
RADIATORE ALETTATO IN PROFILATI DI ALLUMINIO DI PESO RIDOTTO ED ELEVATO RENDIMENTO TERMICO FINNED RADIATOR IN ALUMINUM PROFILES WITH REDUCED WEIGHT AND HIGH THERMAL PERFORMANCE
RIASSUNTO SUMMARY
Forma oggetto della presente invenzione un radiatore in profilati (1) di alluminio composto da due collettori (2) e da una serie di montanti (3) collegati idraulicamente e meccanicamente a detti collettori (2) tramite mezzi di tenuta (4, 401, 2041, 204, 307; 4.b, 207, 305.b; 4, 204, 307.b) tra loro svincolabili. The present invention relates to a radiator in aluminum profiles (1) composed of two manifolds (2) and a series of uprights (3) connected hydraulically and mechanically to said manifolds (2) by means of sealing means (4, 401, 2041 , 204, 307; 4.b, 207, 305.b; 4, 204, 307.b) can be released from each other.
E’ inoltre previsto un metodo di assemblaggio del radiatore in profilati (1) di alluminio, comprendente un’operazione di cianfrinatura attuata su almeno una coppia di alette (304. a; 304.b): dette alette sono realizzate su ciascuno di detti montanti (3) e vanno a penetrare per deformazione plastica all’interno di scanalature (202) realizzate su ciascun fianco (208) dei detti collettori (2). A method of assembling the radiator in aluminum profiles (1) is also provided, comprising a caulking operation carried out on at least one pair of fins (304. a; 304.b): said fins are made on each of said uprights (3) and penetrate by plastic deformation inside grooves (202) made on each side (208) of said manifolds (2).
DE SCRIZIONE DELL ’ INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION
La presente invenzione riguarda radiatori per riscaldamento d’ambiente che prevedono elementi componenti ottenuti per estrusione di apposite leghe, preferibilmente leghe di alluminio. The present invention relates to radiators for space heating which provide component elements obtained by extrusion of suitable alloys, preferably aluminum alloys.
Più in particolare, la presente invenzione si riferisce a mezzi e metodi per il collegamento meccanico ed idraulico degli elementi verticali di detto radiatore ai collettori di distribuzione. More particularly, the present invention relates to means and methods for the mechanical and hydraulic connection of the vertical elements of said radiator to the distribution manifolds.
Ai fini della presente invenzione interessa ricordare due tipi ben noti di corpi scaldanti per riscaldamento d’ambiente, di qui in poi detti “radiatori†, come à ̈ d’uso corrente, anche se il termine à ̈ improprio visto che il calore à ̈ ceduto non solo per effetto radiante ma anche e soprattutto per scambi termici convettivi. For the purposes of the present invention, it is interesting to recall two well-known types of radiators for space heating, hereinafter referred to as â € œradiatorsâ €, as is commonly used, even if the term is improper since the heat is released not only by the radiant effect but also and above all by convective heat exchanges.
Il primo tipo consiste nei radiatori pressofusi, ossia composti da moduli pressofusi in lega di Al - Si. Detti moduli vengono affiancati nella quantità necessaria ad erogare la potenza termica richiesta, e vengono collegati tra loro, come noto, da nippli a filettatura destra-sinistra e da guarnizioni, che à ̈ possibile nascondere alla vista. The first type consists of die-cast radiators, that is composed of die-cast modules in Al - Si alloy. These modules are placed side by side in the quantity necessary to deliver the required thermal power, and are connected to each other, as is known, by right-left threaded nipples. and by seals, which can be hidden from view.
I moduli dei radiatori pressofusi sono provvisti, su ciascun lato, di molte alette che ne aumentano la superficie di scambio termico convettivo; tali alette potrebbero essere anche molto pronunciate per sfruttare al massimo la trasmissione di calore permessa dall’ottima conducibilità termica del materiale, ma la larghezza massima di detti moduli à ̈ limitata da esigenze di stampaggio. Infatti, come sarà meglio chiarito commentando le figure allegate, le alette, affinché possano essere estratte dallo stampo, devono essere disegnate con un certo angolo di sformo (generalmente circa 0° 45’); di conseguenza l’estensione massima delle alette, vale a dire la larghezza massima di detti moduli, à ̈ limitata dalla necessità di evitare un eccessivo spessore delle alette medesime alla radice ed il conseguente inutile spreco di materiale. The die-cast radiator modules are provided, on each side, with many fins which increase the convective heat exchange surface; these fins could also be very pronounced to make the most of the heat transmission allowed by the excellent thermal conductivity of the material, but the maximum width of said modules is limited by molding requirements. In fact, as will be better clarified by commenting on the attached figures, the fins, in order to be extracted from the mold, must be drawn with a certain draft angle (generally about 0 ° 45â € ™); consequently the maximum extension of the fins, ie the maximum width of said modules, is limited by the need to avoid an excessive thickness of the fins themselves at the root and the consequent useless waste of material.
Un altro inconveniente dei radiatori pressofusi à ̈ che per ogni diversa dimensione in altezza à ̈ necessario un corrispondente stampo di pressofusione, così che la gamma di altezze proponibili à ̈ limitata. Another drawback of die-cast radiators is that a corresponding die-casting mold is required for each different height dimension, so that the range of heights that can be proposed is limited.
Nei radiatori composti da moduli pressofusi, ciascun elemento comprende anche un tronco dei collettori di distribuzione. In radiators made up of die-cast modules, each element also includes a section of the distribution manifolds.
Il secondo tipo di radiatore, al quale si riferisce la presente invenzione, Ã ̈ quello composto da elementi profilati ottenuti per estrusione delle idonee e note leghe di alluminio. The second type of radiator, to which the present invention refers, is the one composed of profiled elements obtained by extrusion of suitable and known aluminum alloys.
Tal tipo di radiatore sarà di qui in poi detto “radiatore in profilati†. This type of radiator will hereinafter be called â € œradiator in profilesâ €.
I profilati in lega di alluminio sono facilmente ottenibili con attrezzature di estrusione di costo abbastanza contenuto e con esse si possono facilmente ottenere profilati dalla sezione abbastanza complicata; Ã ̈ inoltre semplice ottenere alette anche di spessore sottile, comunque non vincolato da esigenze di sformo come per gli elementi ottenuti da stampaggio. The aluminum alloy profiles are easily obtainable with extrusion equipment of a fairly low cost and with them it is easy to obtain profiles with a fairly complicated section; It is also easy to obtain fins even of thin thickness, in any case not constrained by draft requirements as for the elements obtained by molding.
Un notevole vantaggio dei radiatori in profilati à ̈ la possibilità di comporre modelli di dimensioni variabili a piacere in altezza, anche su specifiche richieste, senza necessità di ulteriori attrezzature di estrusione. A notable advantage of profiled radiators is the possibility of composing models of varying dimensions as desired in height, even on specific requests, without the need for additional extrusion equipment.
Nei radiatori in profilati sono previsti elementi verticali (di qui in poi detti “montanti†) distinti dai collettori di distribuzione (di qui in poi detti semplicemente “collettori†). In the radiators in profiles vertical elements are provided (hereinafter called â € œuprightsâ €) distinct from the distribution manifolds (hereinafter simply referred to as â € œcollectorsâ €).
Una difficoltà nelTassemblaggio di tali radiatori à ̈ proprio connessa al collegamento a T, meccanico ed idraulico, tra detti montanti ottenuti da profilato e detti collettori di distribuzione, anch’essi ottenuti da profilato; le soluzioni note riducono di molto i vantaggi dei radiatori in profilati rispetto ai radiatori pressofusi. A difficulty in assembling these radiators is precisely connected to the T connection, mechanical and hydraulic, between said uprights obtained from profile and said distribution manifolds, also obtained from profiles; known solutions greatly reduce the advantages of radiators in section bars compared to die-cast radiators.
Si tenga presente che i radiatori, una volta assemblati, sono soggetti a collaudo di tenuta idraulico e se un’unica giunzione non supera il collaudo, tutto il radiatore deve essere smontato per sostituire il componente e/o la sigillatura difettosa. Bear in mind that the radiators, once assembled, are subject to hydraulic seal testing and if a single joint fails the test, the entire radiator must be disassembled to replace the faulty component and / or seal.
Tale smontaggio per riparazioni/sostituzioni di parti può anche essere richiesto dopo che il radiatore à ̈ entrato in esercizio, ad esempio per degrado delle guarnizioni di tenuta. This disassembly for repairs / replacement of parts may also be required after the radiator has entered service, for example due to deterioration of the seals.
Detto collegamento meccanico ed idraulico, pertanto, deve essere ottenuto con mezzi tra loro s vincolabili. Said mechanical and hydraulic connection, therefore, must be obtained with mutually binding means.
Gli attacchi a nipplo noti dai radiatori pressofusi permettono lo smontaggio ma non sono idonei ai radiatori in profilati perché obbligherebbero ad un eccessivo diametro interno dei canali dei montanti per la circolazione dell’acqua, con conseguenti pesi e costi maggiori del necessario. In più, non sarebbero soddisfacenti dal punto di vista estetico perché, necessitando di accessibilità dalTestemo per essere avvitati in prossimità dei detti collegamenti a T, sarebbe impossibile nasconderli alla vista. The nipple connections known from die-cast radiators allow disassembly but are not suitable for radiators in profiles because they would force an excessive internal diameter of the riser channels for the circulation of water, with consequent weights and costs greater than necessary. In addition, they would not be satisfactory from an aesthetic point of view because, requiring accessibility from the head to be screwed in proximity to the said T-connections, it would be impossible to hide them from view.
Il documento FR2186305 prevede che gli elementi verticali siano collegati ai collettori tramite una deformazione plastica atta a produrre una particolare aggraffatura; tramite mezzi, cioà ̈, non più svincolabili. Document FR2186305 provides that the vertical elements are connected to the manifolds by means of a plastic deformation capable of producing a particular crimping; by means, that is, no longer releasable.
I documenti DE2733892 ed IT1248375 utilizzano, quale mezzo di tenuta, guarnizioni elastiche, ma il vincolo meccanico consiste in una saldatura degli elementi verticali ai collettori e, quindi, anch’esso fa uso di mezzi non svincolabili senza affetti distruttivi. Documents DE2733892 and IT1248375 use elastic gaskets as sealing means, but the mechanical constraint consists in a welding of the vertical elements to the manifolds and, therefore, it too makes use of means that cannot be released without destructive effects.
II documento DE2363992 mandrina i condotti degli elementi verticali su apposite sedi dei collettori. Si tratta anche qui di giunzioni non svincolabili; inoltre, poiché i radiatori sono soggetti a dilatazioni termiche disuniformi che creano tensioni e deformazioni, la mancanza di mezzi elastici negli organi di giunzione rende dubbia l’affidabilità della tenuta. The document DE2363992 spindles the ducts of the vertical elements on special housings of the manifolds. Here, too, we are dealing with non-releasable junctions; furthermore, since the radiators are subject to non-uniform thermal expansions which create tensions and deformations, the lack of elastic means in the joint elements makes the reliability of the seal doubtful.
Il documento EP 1043560 propone una soluzione di buon risultato estetico ma piuttosto laboriosa. Document EP 1043560 proposes a solution with a good aesthetic result but rather laborious.
La maggior parte dei documenti sopra esaminati, dunque, non offre la possibilità di uno smontaggio non distruttivo; il documento EP 1043560 la offre ma con mezzi e metodi che appaiono piuttosto costosi. Therefore, most of the documents examined above do not offer the possibility of non-destructive disassembly; document EP 1043560 offers it but with means and methods that appear rather expensive.
Uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di indicare mezzi e metodi per il collegamento meccanico ed idraulico degli elementi verticali di detto radiatore ai collettori di distribuzione di tipo svincolabile almeno per consentire la riparazione/sostituzione di componenti risultati difettosi al collaudo. An object of the present invention is to indicate means and methods for the mechanical and hydraulic connection of the vertical elements of said radiator to the distribution manifolds of the releasable type at least to allow the repair / replacement of components found to be defective upon testing.
Un secondo scopo della presente invenzione à ̈ quello di ottenere, tramite i suddetti mezzi e metodi, una giunzione non visibile. A second object of the present invention is to obtain, by means of the aforementioned means and methods, a non-visible junction.
Un terzo scopo della presente invenzione à ̈ quello di ottenere che i mezzi di tenuta idraulica possano sopportare senza perdite tensioni e piccole deformazioni dovute a dilatazioni termiche disuniformi. A third object of the present invention is that of obtaining that the hydraulic sealing means can withstand, without loss, tensions and small deformations due to non-uniform thermal expansions.
Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di non richiedere operazioni di ripulitura delle parti giuntate. A further object of the present invention is that of not requiring cleaning operations of the joined parts.
Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di ridurre drasticamente la quantità di alluminio necessaria a parità di superficie di scambio termico. A further object of the present invention is to drastically reduce the quantity of aluminum required for the same heat exchange surface.
Poiché la produzione di alluminio si ottiene con notevoli consumi di energia elettrica, notevole à ̈ l’impatto ambientale di tale industria. La riduzione di consumo di materia prima, quindi, raggiunge l’ulteriore scopo di ridurre l’impatto ambientale. Since the production of aluminum is obtained with considerable consumption of electricity, the environmental impact of this industry is considerable. The reduction in the consumption of raw materials, therefore, achieves the further aim of reducing the environmental impact.
Questi ed altri scopi si raggiungono con i mezzi ed i metodi così come descritto di seguito e nelle rivendicazioni annesse, che costituiscono parte integrante della descrizione, e così come esemplificato nei disegni allegati. These and other objects are achieved with the means and methods as described below and in the attached claims, which form an integral part of the description, and as exemplified in the attached drawings.
La fig. 1 mostra, in assonometria, un radiatore in profilati secondo l’invenzione. Fig. 1 shows, in axonometry, a radiator made of sections according to the invention.
La fig. 2 mostra dall’alto il radiatore di fig. 1. Fig. 2 shows the radiator of fig. 1.
La fig. 3 mostra, in sezione ortogonale all’asse principale, un montante del radiatore di fig. 1. Fig. 3 shows, in section orthogonal to the main axis, an upright of the radiator of fig. 1.
La fig. 4 mostra in dettaglio gli elementi principali di un radiatore in profilati secondo una forma preferita dell’invenzione. Fig. 4 shows in detail the main elements of a radiator made of sections according to a preferred form of the invention.
Le figg. 5. a, 5.b e 5.c mostrano, in sequenza, tre fasi dell’assemblaggio del radiatore in profilati secondo la variante di fig. 4. Figs. 5. a, 5.b and 5.c show, in sequence, three stages of the assembly of the radiator in sections according to the variant of fig. 4.
Le figg. 6, 7 e 8 mostrano tre distinte alternative alla variante di fig. 4. La fig. 9 riporta le dimensioni dei componenti principali per un radiatore in profilati rese possibili dall’invenzione. Figs. 6, 7 and 8 show three distinct alternatives to the variant of fig. 4. FIG. 9 shows the dimensions of the main components for a radiator made of profiles made possible by the invention.
In tutte le figure à ̈ mostrata solo la parte più in alto del radiatore in profilati e dei relativi componenti in quanto, naturalmente, la parte in basso à ̈ identica. All the figures show only the upper part of the radiator in sections and its components as, of course, the lower part is identical.
Con particolare riferimento alle figg. 1, 2, 3 e 4, il radiatore in profilati 1 secondo l’invenzione comprende due collettori 2, uno o più montanti 3 ed una guarnizione elastica 4 che assicura la tenuta idraulica tra detti collettori 1 e montanti 3. With particular reference to figs. 1, 2, 3 and 4, the section radiator 1 according to the invention comprises two manifolds 2, one or more uprights 3 and an elastic gasket 4 which ensures the hydraulic seal between said manifolds 1 and uprights 3.
Ciascun collettore 2 prevede un canale 205 in cui scorre il fluido termovettore inviato e ripreso dai montanti 3, una base 206 e una scanalatura 202 su ciascun fianco 208. Each manifold 2 has a channel 205 in which the heat transfer fluid sent and taken up by the uprights 3 flows, a base 206 and a groove 202 on each side 208.
In corrispondenza della base 206 à ̈ realizzata, tramite fresatura, una pluralità di cavità passanti 207, attraverso ciascuna delle quali il canale 205 à ̈ messo in comunicazione con i condotti 301 di altrettanti montanti 3. In correspondence with the base 206, a plurality of through cavities 207 are made by milling, through each of which the channel 205 is put in communication with the ducts 301 of as many uprights 3.
I collegamenti tra canale 205 e condotti 301 sono a tenuta idraulica in virtù di opportuni mezzi di tenuta. The connections between duct 205 and ducts 301 are watertight by virtue of suitable sealing means.
Preferibilmente, ma solo per ragioni estetiche, il collettore 2 prevede, alla sommità , anche due alette 201 che fùngono da parziale copertura superiore del radiatore in profilati 1. Preferably, but only for aesthetic reasons, the manifold 2 also provides, at the top, two fins 201 which act as a partial upper cover of the radiator in sections 1.
Ancor più preferibilmente, la larghezza complessiva di tali due alette 201 à ̈ pari allo spessore C4 del collettore 2. Even more preferably, the overall width of these two fins 201 is equal to the thickness C4 of the manifold 2.
Ciascun montante 3 comprende, oltre al detto condotto 301 in cui scorre il fluido termovettore distribuito dai collettori 2, un’anima 302 che collega detto condotto 301 a due alette interne 304 ed a due alette di estremità 303. Each upright 3 comprises, in addition to said duct 301 in which the heat-carrying fluid distributed by the manifolds 2 flows, a core 302 which connects said duct 301 to two internal fins 304 and to two end fins 303.
Preferibilmente le alette interne 304 hanno una larghezza M5 sostanzialmente uguale al diametro esterno M6 del canale 301, mentre le alette di estremità 303 hanno la larghezza usualmente ritenuta ottimale per le migliori prestazioni termiche dei radiatore in profilati. Preferably, the internal fins 304 have a width M5 substantially equal to the external diameter M6 of the channel 301, while the end fins 303 have the width usually considered optimal for the best thermal performance of the radiator in sections.
Naturalmente la larghezza delle alette di estremità 303 determina l’interasse tra le cavità passanti 207 praticate nei collettori 2. Naturally, the width of the end fins 303 determines the distance between the through cavities 207 made in the manifolds 2.
Dette due alette interne 304 hanno le facce interne che distano tra di loro di una distanza M4 che à ̈ pari allo spessore C4 del collettore 2. Said two internal fins 304 have their internal faces which are distant from each other by a distance M4 which is equal to the thickness C4 of the manifold 2.
Ad entrambe le estremità dei detti montanti 3, l’anima 302 à ̈ asportata in una zona 306 che si estende in orizzontale per la distanza M4 che intercorre dall’una all’altra faccia interna delle alette interne 304, mentre in verticale si estende di una profondità MI non inferiore alla distanza C2 tra lo spigolo superiore delle scanalature 202 e la base 206 dei detti collettori 2. Preferibilmente, però, per ragioni estetiche, tale profondità MI à ̈ pari all’altezza CI del collettore 2, che così può essere interamente alloggiato all’interno della zona 306. At both ends of said uprights 3, the core 302 is removed in an area 306 which extends horizontally for the distance M4 which runs from one to the other internal face of the internal fins 304, while vertically extends by a depth MI not less than the distance C2 between the upper edge of the grooves 202 and the base 206 of the said manifolds 2. Preferably, however, for aesthetic reasons, this depth MI is equal to the height CI of the manifold 2, so that it can be entirely housed within zone 306.
Secondo la variante preferita, detti opportuni mezzi di tenuta sono realizzati nel seguente modo: According to the preferred variant, said suitable sealing means are made as follows:
- il canale 301 si protende airintemo della zona 306 con una estensione 305 di lunghezza M2 tale da consentirgli di penetrare all’interno della corrispondente cavità passante 207 quando il radiatore in profilati 1 à ̈ assemblato; detta estensione 305 essendo stata opportunamente fresata all’esterno per ridurne leggermente il diametro dal diametro esterno M6 ad M3 e conferirgli una superficie a sezione completamente circolare sulla quale, con l’opportuna interferenza, può essere inserita una rondella di battuta 401 che va a battere contro la battuta 307 ottenuta con detta fresatura; detta rondella di battuta 401 ha diametro esterno G3 tale da trovare alloggiamento all’interno di una sede 204 praticata sul fondo della cavità passante 207 e spessore Gl pari alla profondità C7 della sede 204 medesima; sopra detta rondella di battuta 401 à ̈ collocato un ulteriore mezzo di tenuta consistente in una guarnizione ad O-ring 4, avente dimensioni tali da consentire l’opportuna interferenza con la porzione troncoconica 2041 della cavità passante 207, posta superiormente alla sede 204. - the channel 301 extends into the area 306 with an extension 305 of length M2 such as to allow it to penetrate inside the corresponding through cavity 207 when the section radiator 1 is assembled; said extension 305 having been suitably milled on the outside to slightly reduce its diameter from the external diameter M6 to M3 and to give it a surface with a completely circular section on which, with the appropriate interference, a stop washer 401 can be inserted which goes striking against the stop 307 obtained with said milling; said abutment washer 401 has an external diameter G3 such as to be housed inside a seat 204 made on the bottom of the through cavity 207 and a thickness Gl equal to the depth C7 of the seat 204 itself; above said stop washer 401 there is a further sealing means consisting of an O-ring gasket 4, having dimensions such as to allow the appropriate interference with the truncated cone portion 2041 of the through cavity 207, placed above the seat 204.
Sempre secondo la medesima variante, l’assemblaggio del radiatore in profilati 1, con riferimento alle figg. 5. a e 5.b, avviene nel seguente modo: Still according to the same variant, the assembly of the radiator in sections 1, with reference to figs. 5. a and 5.b, occurs as follows:
si inseriscono le rondelle di battuta 401, munite della soprastante guarnizione ad O-ring 4, nelle corrispondenti estensioni 305 o nelle corrispondenti sedi 204, in questo secondo caso con la detta guarnizione O-ring 4 che va a posizionarsi nella porzione troncoconica 2041 della cavità passante 207; - si interpongono tutti i montanti 3 tra i due collettori 2 allineando tutti i montanti 3 medesimi con le corrispondenti cavità passanti 207 dei due collettori 2; the stop washers 401, equipped with the above O-ring gasket 4, are inserted in the corresponding extensions 305 or in the corresponding seats 204, in this second case with the said O-ring gasket 4 which is positioned in the truncated conical portion 2041 of the cavity loop 207; - all the uprights 3 are interposed between the two manifolds 2, aligning all the uprights 3 with the corresponding through cavities 207 of the two manifolds 2;
si inseriscono contemporaneamente tutte le estensioni 305 nelle corrispondenti cavità passanti 207; all the extensions 305 are inserted simultaneously into the corresponding through cavities 207;
si premono i due collettori 2 l’uno contro l’altro secondo le frecce di fig. 5.b, cioà ̈ nella direzione dell’asse principale dei montanti 3, sino a che, giungendo le basi 206 a battuta sul fondo delle zone 306, le guarnizioni ad O-ring 4 si trovano premute nelle loro porzioni troncoconiche 2041 delle cavità passanti 207 e le facce interne delle due alette interne 304 si trovano a contatto con i fianchi 208 dei collettori 2 almeno sino a coprire dette scanalature 202 o gli interi fianchi 208 a seconda della profondità MI scelta. press the two manifolds 2 against each other according to the arrows in fig. 5.b, i.e. in the direction of the main axis of the uprights 3, until, when the bases 206 abut against the bottom of the zones 306, the O-ring seals 4 are pressed into their truncated cone portions 2041 of the cavities passers 207 and the internal faces of the two internal fins 304 are in contact with the sides 208 of the manifolds 2 at least until they cover said grooves 202 or the entire sides 208 depending on the depth M1 chosen.
A questo punto detti mezzi di tenuta sono nella posizione definitiva e si può procedere secondo due varianti alternative dell’invenzione At this point, said sealing means are in the final position and it is possible to proceed according to two alternative variants of the invention
Secondo la prima, il radiatore in profilati 1 può essere sottoposto a collaudo della tenuta idraulica. According to the first, the section radiator 1 can be subjected to hydraulic seal testing.
Se la prova fallisce, esso viene dissassemblato, si sostituiscono i componenti 2 e/o 3 e/o 4 difettosi e si toma a riassemblare e ripetere il collaudo riportando i componenti 2, 3 e 4 nella posizione definitiva. If the test fails, it is disassembled, the defective components 2 and / or 3 and / or 4 are replaced and the test is reassembled and repeated, returning components 2, 3 and 4 to their final position.
. .
Ottenuto il buon esito del collaudo, i due collettori 2 sono vincolati ai montanti 3 tramite una operazione di cianfrinatura degli uni contro gli altri, consistente in una deformazione plastica di una zona limitata dei montanti 3 contro i collettori 2 o, viceversa, di una zona limitata dei collettori 2 contro i montanti 3. Once the test has been successfully completed, the two manifolds 2 are constrained to the uprights 3 by means of a caulking operation of one against the other, consisting in a plastic deformation of a limited area of the uprights 3 against the collectors 2 or, vice versa, of an area limited collectors 2 against the uprights 3.
Questa cianfrinatura à ̈ effettuata in modo da procurare una deformazione plastica di lieve entità così che, con opportuno attrezzo, il vincolo provocato possa essere rimosso senza effetti distruttivi sui collettori 2 ed i montanti 3 che, di conseguenza, possono di nuovo essere vincolati tra loro con la medesima operazione di cianfrinatura: infatti le leghe di alluminio utilizzate per i profilati idonei a realizzare i radiatori sono sufficientemente plastiche da consentire non solo la eliminazione della deformazione plastica precedentemente procurata, ma anche di provocarla di nuovo nello stesso punto senza effetti distruttivi. This crimping is carried out in such a way as to provide a slight plastic deformation so that, with the appropriate tool, the constraint caused can be removed without destructive effects on the manifolds 2 and the uprights 3 which, consequently, can again be constrained between them with the same crimping operation: in fact the aluminum alloys used for the profiles suitable for making the radiators are plastic enough to allow not only the elimination of the plastic deformation previously caused, but also to cause it again in the same point without destructive effects.
Secondo la seconda variante, il collaudo della tenuta idraulica avviene, invece, dopo l’operazione di cianfrinatura, che à ̈ sempre effettuata in modo da procurare una deformazione plastica di lieve entità . According to the second variant, the testing of the hydraulic seal takes place, on the other hand, after the caulking operation, which is always carried out in such a way as to obtain a slight plastic deformation.
Si procede a questo punto all’usuale collaudo del radiatore in profilati 1 per provarne la tenuta idraulica. At this point we proceed to the usual testing of the radiator in sections 1 to test its hydraulic seal.
Se qualche giunzione risultasse difettosa, il radiatore in profilati 1 può essere di nuovo disassemblato eliminando detto vincolo ottenuto con la cianfrinatura e poi, sostituiti i componenti 2 e/o 3 e/o 4 risultati difettosi, si vincolano di nuovo tramite cianfrinatura e si ripete il collaudo. If any junction is found to be defective, the radiator in profiles 1 can be disassembled again by eliminating this constraint obtained with the crimping and then, having replaced the components 2 and / or 3 and / or 4 that are defective, they are constrained again by crimping and repeats testing.
Secondo una variante preferita dell’invenzione, con riferimento alle figg. According to a preferred variant of the invention, with reference to figs.
5.b e 5.c, l’operazione di cianfrinatura avviene per mezzo di due punzoni 5 che vengono premuti contro le alette interne 304 nella zona limitata 308, in corrispondenza delle scanalature 202 sino a che dette alette interne 304, per deformazione plastica, sono penetrate all’intemo delle scanalature 202 medesime, creando un vincolo rigido che, però, può essere rimosso facendo leva con un punteruolo (operazione non mostrata nelle figure) tra l’aletta interna 304 ed il fondo della scanalatura 202. 5.b and 5.c, the caulking operation takes place by means of two punches 5 which are pressed against the internal fins 304 in the limited area 308, in correspondence with the grooves 202 until said internal fins 304, due to plastic deformation, have penetrated inside the grooves 202 themselves, creating a rigid bond which, however, can be removed by levering with an awl (operation not shown in the figures) between the internal fin 304 and the bottom of the groove 202.
Se comunque si temesse, nel caso di necessità di disassemblaggio e successivo nuovo assemblaggio, l’impossibilità di un ripristino dell’aletta interna 304 e di ima sua nuova deformazione plastica senza effetti distruttivi, à ̈ sempre possibile, durante il primo assemblà ggio, cianfrinare solo due semialette diametralmente opposte 304. a, disassemblare anche con distruzione della parte cianfrinata e infine riassemblare cianfrinando le semialette integre opposte 304.b. However, if you fear, in the case of need for disassembly and subsequent new assembly, the impossibility of restoring the internal fin 304 and its new plastic deformation without destructive effects, it is always possible, during the first assembly , caulk only two diametrically opposed halves 304. a, disassemble also with destruction of the caulked part and finally reassemble by caulking the integral opposite halves 304.b.
Dalla fig. 1 si può comprendere come la detta zona 308 di cianfrinatura possa risultare sostanzialmente nascosta alla vista nel radiatore in profilati 1 assemblato. From fig. 1 it can be understood how said caulking area 308 can be substantially hidden from view in the assembled profile radiator 1.
E’ ovvio che molte varianti sonò possibili all’uomo del ramo senza uscire dall’ambito dell’invenzione. It is obvious that many variants are possible for the man of the branch without departing from the scope of the invention.
Per quanto riguarda il vincolo tramite cianfrinatura, molti mezzi equivalenti alternativi alle alette 304 o semialette 304. a, 304.b potrebbero essere indicati per ottenere una deformazione plastica reversibile di una zona limitata dei montanti 3 contro i collettori 2 o viceversa. As far as the bonding by crimping is concerned, many alternative equivalent means to the fins 304 or half-fins 304. a, 304.b could be suitable for obtaining a reversible plastic deformation of a limited area of the uprights 3 against the manifolds 2 or vice versa.
Questi mezzi equivalenti, per di più, analogamente alle già viste due semialette diametralmente opposte 304. a, o 304.b, potrebbero essere comprese in un primo gruppo, da utilizzare nel primo assemblaggio, ed in un secondo gruppo, da utilizzare in un eventuale secondo assemblaggio a seguito di smontaggio per sostituzione di componenti difettosi. Moreover, these equivalent means, similarly to the already seen two diametrically opposite half-flaps 304. a, or 304.b, could be included in a first group, to be used in the first assembly, and in a second group, to be used in a possible second assembly following disassembly for replacement of defective components.
Quanto ai mezzi di tenuta idraulica, anche per essi sono possibili molte varianti. Qui di seguito se ne propongono due. As for the hydraulic sealing means, many variants are also possible for them. Two are proposed below.
Con riferimento alla fig. 6, la tenuta idraulica à ̈ ottenuta per mezzo della sola guarnizione elastica 4.b (O-ring) alloggiata nella gola 305. b della estensione 305, mentre la cavità passante 207 à ̈ cilindrica e di diametro idoneo alla tenuta dellO-ring 4.b medesimo. With reference to fig. 6, the hydraulic seal is obtained by means of only the elastic gasket 4.b (O-ring) housed in the groove 305. b of the extension 305, while the through cavity 207 is cylindrical and of a diameter suitable for sealing the O-ring 4 .b itself.
I vantaggi di tale variante sono almeno due: The advantages of this variant are at least two:
in fase di assemblaggio, à ̈ sufficiente accostare i due collettori 2 l’uno contro l’altro secondo le frecce di fig. 5. b, sino a che le basi 206 giungono a battuta sul fondo delle zone 306, senza necessità di prevedere una rondella di battuta 401 come nella variante preferita di figg. 5. a, 5.b e 5.c; during assembly, it is sufficient to place the two manifolds 2 side by side according to the arrows in fig. 5. b, until the bases 206 abut against the bottom of the areas 306, without the need to provide a stop washer 401 as in the preferred variant of figs. 5. a, 5.b and 5.c;
piccoli cedimenti plastici del vincolo per cianfrinatura non pregiudicano la tenuta idraulica. small plastic settlements of the crimping constraint do not affect the hydraulic seal.
In fig. 7 à ̈ mostrata una variante alternativa a quanto rappresentato nelle figg. 5. a, 5.b e 5.c, in cui la tenuta idraulica à ̈ ottenuta per mezzo di una guarnizione elastica piana 4 inserita sull’estremità piana 307.b del condotto 301 o nella sede 204. Detta guarnizione elastica piana 4 ha diametro esterno tale da trovare alloggiamento all’interno della sede 204 praticata sul fondo della cavità passante 207 e spessore Gl leggermente superiore alla profondità C7 della sede 204 medesima. In fig. 7 an alternative variant to what is shown in figs is shown. 5. a, 5.b and 5.c, in which the hydraulic seal is obtained by means of a flat elastic gasket 4 inserted on the flat end 307.b of the duct 301 or in the seat 204. Said flat elastic gasket 4 has external diameter such as to be housed inside the seat 204 made on the bottom of the through cavity 207 and thickness Gl slightly greater than the depth C7 of the seat 204 itself.
Con riferimento alla fig. 8, assieme all’anima 302, nella zona 306 sono tranciati anche i condotti 301 e la tenuta idraulica à ̈ ottenuta per mezzo di una guarnizione elastica piana 4, di spessore Gl leggermente superiore alla profondità C7 della sede 204. With reference to fig. 8, together with the core 302, the ducts 301 are also sheared in the area 306 and the hydraulic seal is obtained by means of a flat elastic gasket 4, with a thickness Gl slightly greater than the depth C7 of the seat 204.
In fase di assemblaggio à ̈ necessario accostare i due collettori 2 esercitando una forza sufficiente ad ottenere lo schiacciamento di detta guarnizione elastica piana 4 tra la sua sede 204 e l’estremità piana 307.b del condotto 301, ma si ha il vantaggio di una lavorazione molto semplificata dei montanti 3 in corrispondenza delle zone 306. During the assembly phase it is necessary to bring the two manifolds 2 together by exerting a sufficient force to obtain the crushing of said flat elastic gasket 4 between its seat 204 and the flat end 307.b of the duct 301, but there is the advantage of a very simplified machining of the uprights 3 in correspondence with the areas 306.
I vantaggi offerti dai semplici mezzi di tenuta idraulica e di vincolo appena indicati sono molto elevati rispetto alle tecnologie disponibili secondo l’arte nota. The advantages offered by the simple hydraulic sealing and constraint means just indicated are very high compared to the technologies available according to the known art.
Come detto, la tecnologia di estrusione di leghe di alluminio permette di ottenere profilati il cui spessore potrebbe avere un limite inferiore determinato solamente da esigenze strutturali e di trasmissione del calore, mentre per pezzi ottenuti da pressofusione la necessità di assicurare certi angoli di sformo pone agli spessori limiti inferiori maggiori del necessario dal punto di vista funzionale. As mentioned, the aluminum alloy extrusion technology allows to obtain profiles whose thickness could have a lower limit determined only by structural and heat transmission needs, while for pieces obtained by die casting the need to ensure certain draft angles poses to the lower limit thicknesses greater than necessary from the functional point of view.
Queste potenzialità , però, non sono state sino ad oggi del tutto sfruttate a causa dei vincoli posti dai mezzi di giunzione idraulica e strutturale tra i collettori ed i montanti. These potentialities, however, have not been fully exploited until now due to the constraints posed by the hydraulic and structural joining means between the manifolds and the uprights.
Per rendere ancor più evidenti i vantaggi dell’invenzione à ̈ opportuno il seguente esempio numerico che si riferisce ad un radiatore in profilati 1 realizzato secondo l’invenzione ed avente le dimensioni preferite. To make the advantages of the invention even more evident, the following numerical example is appropriate, which refers to a radiator in profiles 1 made according to the invention and having the preferred dimensions.
In fig. 9 sono mostrate le misure principali delle sezioni di profilati utilizzati per il collettore 2 ed il montante 3, secondo una forma preferita di realizzazione. In fig. 9 shows the main measurements of the sections of profiles used for the manifold 2 and the upright 3, according to a preferred embodiment.
In particolare, il montante 3 ha uno spessore compreso tra 50 e 90 mm, un condotto 301 di diametro esterno compreso tra 5 e 23 mm, un’anima 302 di spessore compreso tra 0,8 e 3 mm, detta anima 302 collegando detto condotto 302 a due alette interne 304 (aventi spessore compreso tra 0,8 e 3 mm e larghezza tra 5 e 23 mm) ed a due alette di estremità 303 (aventi spessore compreso tra 0,8 e 3 mm e larghezza compresa tra 10 e 60 mm). In particular, the upright 3 has a thickness between 50 and 90 mm, a duct 301 with an external diameter between 5 and 23 mm, a core 302 with a thickness between 0.8 and 3 mm, said core 302 connecting said duct 302 with two internal fins 304 (having a thickness between 0.8 and 3 mm and a width between 5 and 23 mm) and with two end fins 303 (with a thickness between 0.8 and 3 mm and a width between 10 and 60 mm).
Più precisamente, secondo una preferita forma di realizzazione, il montante 3 ha uno spessore di 70 mm, il condotto 301 ha diametro esterno di 8 mm, l’anima 302 ha spessore pari a 1 mm, le alete interne 304 hanno spessore pari a 1 mm e larghezza pari a 8 mm, le alete di estremità 303 hanno spessore pari a 1 mm e larghezza pari a 23 mm. More precisely, according to a preferred embodiment, the upright 3 has a thickness of 70 mm, the duct 301 has an external diameter of 8 mm, the core 302 has a thickness of 1 mm, the internal fins 304 have a thickness equal to 1 mm and a width of 8 mm, the end fins 303 have a thickness of 1 mm and a width of 23 mm.
Generalmente un radiatore in profilati 1 avente i montanti 3 di spessore compreso tra 50 e 90 mm e di altezza compresa tra 400 e 600 mm ed i colletori 2 lunghi tra 600 e 1000 mm, si traduce in un radiatore in profilati 1 che impiega tra i 24 e i 40 montanti 3, per un peso tra i 5,80 Kg e i 8,80 Kg, con una superficie di scambio tra i 2,70 m<2>e i 4,10 m<2>. Generally a radiator in profiles 1 having the uprights 3 with a thickness between 50 and 90 mm and a height between 400 and 600 mm and the manifolds 2 long between 600 and 1000 mm, results in a radiator in profiles 1 which uses between 24 and 40 3 uprights, for a weight between 5.80 kg and 8.80 kg, with an exchange surface between 2.70 m <2> and 4.10 m <2>.
Più precisamente, con le misure di figura 9 della variante preferita dell’invenzione, un radiatore in profilati 1 avente i montanti 3 di altezza pari a 500 mm ed i colletori 2 lunghi 800 mm, cioà ̈ un radiatore in profilati 1 che impiega 32 montanti 3 ed ha dimensioni altezza x larghezza x spessore pari a 500 x 800 x 70, ha un peso di soli 7,3 kg con una superficie di scambio di 3,40 m<2>More precisely, with the measurements of figure 9 of the preferred variant of the invention, a radiator in sections 1 having the uprights 3 with a height of 500 mm and the manifolds 2 800 mm long, that is, a radiator in sections 1 which employs 32 uprights 3 and has dimensions height x width x thickness equal to 500 x 800 x 70, has a weight of only 7.3 kg with an exchange surface of 3.40 m <2>
Un radiatore standard in profilati, di pari misure di quello oggeto della presente invenzione, ha un peso di 9 Kg con una superficie di scambio di 3,70 A standard radiator in sections, of the same size as the one object of the present invention, has a weight of 9 kg with an exchange surface of 3.70
Un radiatore in leghe di alluminio pressofuse di dimensioni altezza x larghezza x spessore pari a 575 x 800 x 70 mm ha un peso di 12,1 kg con una superficie di scambio di 3,70 m . A radiator in die-cast aluminum alloys with dimensions height x width x thickness equal to 575 x 800 x 70 mm has a weight of 12.1 kg with an exchange surface of 3.70 m.
Per rendere ancora più evidente il vantaggio, il radiatore in profilati 1 consente un rapporto superficie/peso di 3,40 m / 7,3 kg = 0,47 m /kg mentre per il radiatore standard in profilati il rapporto à ̈ di 3,70 m<2>/ 9 Kg = 0,41 m<2>/Kg e per il radiatore pressofuso il rapporto à ̈ di 3,7 m / 12,1 kg = 0,31 m /kg, cioà ̈, nel radiatore in profilati 1 , a parità di superficie di scambio necessaria, à ̈ necessario un terzo del materiale rispetto ai radiatori pressofusi. To make the advantage even more evident, the radiator in profiles 1 allows a surface / weight ratio of 3.40 m / 7.3 kg = 0.47 m / kg while for the standard radiator in profiles the ratio is 3, 70 m <2> / 9 Kg = 0.41 m <2> / Kg and for the die-cast radiator the ratio is 3.7 m / 12.1 kg = 0.31 m / kg, that is, in the radiator in profiles 1, for the same exchange surface required, a third of the material is required compared to die-cast radiators.
Inoltre il radiatore in profilati 1 possiede un rapporto peso / potenza pari a circa 7,30 g/W, a fronte di un rapporto di circa 9 g/W per un radiatore standard in profilati e di circa 12 g/W del radiatore pressofuso standard. Furthermore, the radiator in profiles 1 has a weight / power ratio of about 7.30 g / W, compared to a ratio of about 9 g / W for a standard radiator in profiles and about 12 g / W for the standard die-cast radiator. .
Si fa notare, a questo punto, che anche gli altri scopi elencati, oltre a quelli già messi in evidenza, sono raggiunti dall’invenzione. At this point, it should be noted that the other objects listed, in addition to those already highlighted, are achieved by the invention.
Poiché la cianfrinatura à ̈ un metodo di fissaggio pulito, al contrario della saldatura o di processi con asportazione di materiale, non sono necessarie operazioni di ripulitura delle parti giuntate. Inoltre le giunzioni, ottenute in prossimità delle scanalature 202, restano nascoste. Since crimping is a clean fastening method, as opposed to welding or material removal processes, there is no need to clean up the joined parts. Furthermore, the joints obtained in proximity to the grooves 202 remain hidden.
Se dei mezzi di tenuta idraulica fa parte la guarnizione elastica piana 4, questa à ̈ schiacciata nella sua sede e quindi gli à ̈ consentito di allentarsi un poco per effetto di piccole deformazioni dovute a dilatazioni termiche disuniformi, senza per questo perdere la tenuta; a maggior ragione à ̈ insensibile a dette deformazioni la guarnizione elastica ad O-ring 4 della variante preferita raffigurata nella figure da 5.a a 5.c o la guarnizione elastica ad O-ring 4.b della variante rappresentata nella If the flat elastic gasket 4 is part of the hydraulic sealing means, this is crushed in its seat and therefore it is allowed to loosen a little due to small deformations due to non-uniform thermal expansions, without thereby losing the seal; all the more reason the elastic O-ring gasket 4 of the preferred variant shown in Figures 5.a to 5.c or the elastic O-ring gasket 4.b of the variant shown in
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- 2009-11-11 WO PCT/IB2009/007460 patent/WO2010061263A1/en active Application Filing
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Also Published As
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