ITPD20080201A1 - Sistema di connessione a tenuta di gruppi valvolari con rispettive tubazioni, in particolare nell'impiego con gas combustibili - Google Patents

Description

“Sistema di connessione a tenuta di gruppi valvolari con rispettive tubazioni, in particolare nell'impiego con gas combustibiliâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un sistema di connessione a tenuta di gruppi valvolare con rispettive tubazioni, in accordo con le caratteristiche enunciate nel preambolo della rivendicazione principale.

L'invenzione si colloca particolarmente, sebbene non esclusivamente, nel settore specifico dei sistemi di connessione a tenuta di gruppi valvolari predisposti per erogare gas combustibile a bruciatori di apparecchi di riscaldamento, quali caldaie, caminetti o simili.

In questo ambito, per realizzare la connessione del gruppo valvolare con le condutture del gas, à ̈ noto predisporre nel corpo del gruppo stesso rispettivi elementi di attacco maschio filettati, suscettibili di essere collegati con le rispettive tubazioni tramite mezzi a ghiera fissa-tubo, avvitati sull'attacco in modo tale da trattenere a tenuta di gas una estremità della tubazione sul corpo del gruppo valvolare. Una tipica soluzione prevede che l'elemento di attacco sia provvisto alla sua estremità libera di una superficie frontale suscettibile di accoppiamento con una estremità, preferibilmente a profilo svasato, della corrispondente tubazione, per assicurare la tenuta di gas nell'accoppiamento di tali superfici a seguito del bloccaggio, per avvitamento, della ghiera sul codolo filettato dell'elemento di attacco. Un esempio di tale sistema di connessione à ̈ descritto nella domanda di brevetto italiano n. PD2006A000080 a nome della stessa Richiedente.

Sono altresì noti sistemi di connessione a tenuta, in particolare tra sezioni tubolari di condutture, in cui il trattenimento assiale tra le sezioni à ̈ ottenuto tramite l'azione di elementi di ritegno elastici, quali clip in filo metallico o simili dispositivi, accoppiabili in modo rimovibile tra le sezioni tubolari ed attivi tra le stesse al fine di garantire il reciproco bloccaggio assiale con tenuta di gas fra le sezioni tubolari in accoppiamento. Tali sistemi si dimostrano efficaci per la facilità e rapidità di impiego oltre al fatto che comportano semplificazioni strutturali, in termini di ingombro e numero di pezzi richiesto per la connessione.

Uno scopo principale dell'invenzione à ̈ quella di mettere a disposizione un sistema di connessione a tenuta di gruppi valvolari con rispettive tubazioni che permetta la connessione a tenuta di gas, su di uno stesso corpo valvolare, con tipologie differenti di tubazioni, in particolare che consenta, in via alternativa, la connessione a tenuta sia con mezzi di bloccaggio a ghiera filettata che con mezzi di connessione ad elementi di ritegno elastico rimovibile, ampliando così la gamma di possibili connessioni offerte in fasi di installazione con un medesimo gruppo valvolare.

Questo ed altri scopi che appariranno più chiaramente nel seguito sono raggiunti mediante un sistema di connessione a tenuta realizzato in accordo con le rivendicazioni che seguono.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione meglio risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue di un suo preferito esempio di attuazione illustrato, a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento agli uniti disegni in cui:

- la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica di un gruppo valvolare connesso a tenuta con una tubazione secondo il sistema di connessione dell'invenzione,

- la figura 2 Ã ̈ una vista prospettica a parti disaccoppiate del sistema di connessione della figura precedente,

- la figura 3 à ̈ una vista in alzato frontale del gruppo valvolare di figura 1, in cui il sistema di connessione à ̈ in condizione accoppiata,

- la figura 4 Ã ̈ una vista in sezione secondo al linea IV-IV di figura 3, - la figura 5 Ã ̈ una vista in sezione secondo la linea V-V di figura 3, - la figura 6 Ã ̈ una vista schematica in sezione di un gruppo valvolare operante con il sistema di connessione dell'invenzione, impiegato in un collegamento a tenuta di tipo noto con una tubazione,

- la figura 7 Ã ̈ una vista corrispondente a quella di figura 5 in una variante realizzativa del trovato.

Con riferimento alle figure citate, con 1 à ̈ complessivamente contrassegnato un gruppo valvolare, solo parzialmente rappresentato, predisposto per essere collegato ad una tubazione 2, secondo un sistema di connessione a tenuta realizzato in accordo con la presente invenzione. Tale tubazione può costituire la tubazione di alimentazione ovvero di mandata del gas relativamente al gruppo valvolare. Può essere anche previsto che entrambe le tubazioni di alimentazione e di mandata del gas siano predisposte per essere connesse a tenuta sul corpo 1a del gruppo valvolare mediante il sistema dell'invenzione. Nel seguito verrà pertanto descritto il sistema di connessione riferito alla sola tubazione 2, nei limiti delle precisazioni anzidette.

Detta tubazione à ̈ collegata al gruppo valvolare in corrispondenza di un attacco ricavato sul corpo 1a del gruppo valvolare. Detto attacco à ̈ del tipo ad innesto filettato e comprende un elemento di attacco maschio 3, realizzato di pezzo con il corpo valvolare 1a ed assialmente sporgente da quest'ultimo, come evidenziato nelle figure. Più in particolare, l'elemento di attacco filettato 3 presenta conformazione cilindrica e reca una cavità assiale 4, in forma di foro passante cilindrico, destinata a mettere in comunicazione di fluido la tubazione 2 con il passaggio di gas all'interno del gruppo valvolare. La cavità passante 4 à ̈ coassiale con l'attacco filettato cilindrico 3, con X essendo indicata la loro direzione di sviluppo assiale.

L'elemento di attacco comprende, a partire dal corpo valvolare 1a, un primo tratto includente una gola 5, estesa per almeno parte del suo profilo circonferenziale, ed un secondo tratto cilindrico, in prolungamento del primo tratto, sul quale à ̈ provvista la filettatura esterna dell'attacco. Alla estremità libera dell'attacco à ̈ definita una superficie frontale 6 anulare.

Nella gola 5, in posizione contigua al tratto filettato dell'attacco, resta definita una superficie di spallamento 5a, la cui funzione apparirà chiaramente nel seguito della descrizione.

Una ulteriore superficie di spallamento radiale, indicata con 7, à ̈ provvista all'interno della cavità assiale 4 ed à ̈ definita, in direzione dell'estremità libera dell'attacco, tra una prima parte assiale della cavità cilindrica 4 ed una seconda parte assiale della cavità, contigua con la prima parte ed avente maggior diametro rispetto a detta prima parte, come chiaramente mostrato nelle figure 4 e 5.

In modo corrispondente, la tubazione 2, comprende, nel suo mantello cilindrico esterno, in corrispondenza della estremità suscettibile di connessione con il gruppo valvolare, una superficie di spallamento 8. Tale spallamento radiale à ̈ definito tra un primo tratto 2a assiale di tubazione, esteso a partire dalla estremità libera della tubazione stessa, ed un secondo tratto 2b assiale della tubazione, contiguo al primo tratto ed avente diametro minore del primo tratto. Nel primo tratto 2a di tubazione à ̈ altresì ricavata una sede circonferenziale 9, destinata ad accogliere un anello di guarnizione 10, ad esempio del tipo o-ring, per garantire la tenuta di gas nel contatto con la superficie interna della cavità assiale 4, a seguito della connessione per innesto della tubazione 2 nella cavità stessa.

Il sistema di connessione comprende altresì un elemento di ritegno, complessivamente indicato con 11, suscettibile di essere trattenuto assialmente, ed in modo rimovibile, sul corpo valvolare 1a, nonché suscettibile di trattenere a sua volta la tubazione 2, in modo vincolato al gruppo valvolare, con tenuta di gas, come apparirà chiaramente dalla descrizione che segue. Più in particolare, l'elemento di ritegno 11 à ̈ conformato come una clip in lamina metallica, ad esempio in acciaio armonico, la quale presenta una configurazione preferita a forcella con due contrapposti bracci 12,13 collegati fra loro ad una estremità con un tratto 14 di raccordo.

Nel braccio 12 sono definiti una coppia di rami contrapposti 12a, 12b, sostanzialmente estesi parallelamente uno all'altro nonché distanziati. Essi sono altresì raccordati alle loro estremità libere, da parte contrapposta al raccordo 14, con un traverso di collegamento 15.

In modo analogo, nel braccio 13 sono definiti una coppia di rami 13a, 13b sostanzialmente estesi paralleli e distanziati fra loro. Con 16 Ã ̈ indicato un corrispondente traverso di collegamento dei rami 13a, 13b. Si fa notare come i bracci 12, 13 siano conformati in modo specularmente simmetrico l'uno all'altro rispetto ad un piano mediano di simmetria centrale, passante perpendicolarmente al tratto piano 14 di raccordo superiore della clip.

In ciascuno dei rami 12a, 13a, i quali sono diametralmente contrapposti rispetto alla direzione X in fase di accoppiamento della clip con il corpo valvolare, à ̈ definita una rispettiva porzione centrale 12c, 13c a profilo curvo, il cui raggio di curvatura à ̈ scelto in modo tale che tali porzioni siano attestate contro lo spallamento 5 a della gola 5, a seguito dell'accoppiamento della clip con il corpo valvolare. In modo analogo, in ciascuno dei rami 12b, 13b, anch'essi diametralmente contrapposti, à ̈ definita una rispettiva porzione centrale 12d, 13d a profilo curvo, il cui raggio di curvatura à ̈ scelto in modo tale che tali porzioni siano attestate contro lo spallamento 8 della tubazione 2, a seguito dell'accoppiamento della clip con il corpo valvolare.

Con 15a, 16a sono inoltre indicate le rispettive aperture passanti che restano definite nei bracci 12, 13, dal profilo perimetrale continuo delimitato dai rami contrapposti e dai tratti di collegamento dei medesimi.

E' altresì previsto che le estremità dei bracci 12 e 13, da parte contrapposta al tratto superiore di raccordo 14, siano ripiegate, a divergere fra di loro, come illustrato in figura 2, così da facilitare la fase di accoppiamento e disaccoppiamento della clip dal corpo valvolare.

Il sistema di connessione del trovato prevede che, a partire dalla posizione di figura 2, a parti disinnestate, in reciproco allontanamento assiale, la tubazione 2 sia inserita con il suo tratto 2a nella cavità assiale cilindrica 4 del corpo valvolare. L'inserimento à ̈ completato quando l'estremità libera della tubazione resta attestata in battuta contro lo spallamento interno 7. In questa posizione l'anello di tenuta 10 à ̈ in contatto con la superficie cilindrica della cavità cilindrica 4 garantendo, grazie ad una opportuna scelta dimensionale, la tenuta di gas fra le superfici cilindriche accoppiate.

Conclusa la posizione di innesto assiale, l'elemento a clip 11 à ̈ calzato, con movimento traversale all'asse X, sull'attacco 3, previo divaricamento elastico dei bracci 12 e 13 (a seguito della interferenza incontrata per la presenza del tratto filettato cilindrico dell'attacco stesso). Tale movimento trasversale all'asse X à ̈ completato quando le porzioni 12c, 13c della clip restano impegnate nella gola 5, attestandosi in battuta contro lo spallamento 5a . Contestualmente le porzioni 12d, 13d sono portate ad impegnare il mantello esterno della tubazione attestandosi in battuta contro lo spallamento 8. L'azione di attestatura contrapposta fra gli spallamenti 5a ed 8, grazie alla rigidità assiale della clip (con una prescelta opportuna distanza assiale fra i rami dei bracci che agiscono da uno stesso lato), garantisce il trattenimento assiale della tubazione relativamente al corpo valvolare 1a, completando la connessione a tenuta fra gli stessi.

Per il disaccoppiamento della tubazione 2 dal gruppo valvolare, à ̈ sufficiente disaccoppiare la clip elastica, mediante movimento trasversale inverso, sino a disimpegnare i bracci dalle rispettive superfici accoppiate. L'elasticità dei bracci stessi permette il divaricamento elastico necessario all'estrazione della clip in allontanamento dalla posizione operativa di connessione sopra descritta. Si fa notare come la presenza delle aperture 15a, 16a nei rispettivi bracci della clip 11, permetta di calzare la stessa sul tratto filettato dell'attacco, senza interferire con l'attacco stesso. Ne deriva che il sistema si presta vantaggiosamente ad essere applicato nei gruppi valvolari provvisti con attacchi maschi filettati, del tipo descritto, la cui filettatura à ̈ destinata ad essere impegnata da ghiere fissa-tubo, qualora si opti per una connessione a tenuta di tipo tradizionale, la quale può essere prevista in via alternativa al sistema di connessione dell'invenzione, i due sistemi potendo così coesistere ed essere applicati, in via alternativa uno all'altro con uno stesso gruppo valvolare, ed in funzione della diversa tipologia di tubazione prescelta per il collegamento con il gruppo valvolare, tutto ciò ampliando le possibilità di connessione offerte in fase di installazione impiantistica del gruppo valvolare con le relative tubazioni.

In figura 6 à ̈ illustrata, in modo schematico, una connessione di tipo tradizionale in cui, il gruppo valvolare 1 sopra descritto à ̈ connesso a tenuta con una tubazione 2' la quale presenta un bordo frontale anulare di estremità 20 suscettibile di accoppiamento superficiale, per sovrapposizione, con la superficie frontale 6 dell'attacco. Per il bloccaggio a tenuta delle superfici a contatto à ̈ prevista una rispettiva ghiera o dado fissa-tubo 25, calzata sulla corrispondente tubazione ed includente una sede cilindrica 25a filettata internamente, la cui madre-vite à ̈ suscettibile di impegnare in avvitamento il corrispondente tratto filettato dell'attacco 4. L'azione di avvitamento determina il serraggio assiale fra le superfici 6 e 20 in reciproco contatto. Un eventuale anello di guarnizione 31 può essere interposto tra le superfici anzidette per garantire la tenuta di gas fra le parti accoppiate.

In figura 7 (per la simmetria assiale à ̈ raffigurata solo metà sezione) à ̈ illustrata una variante realizzativa del trovato, in cui particolari analoghi a quelli dell'esempio di figura 5 sono contrassegnati con i medesimi riferimenti numerici. Tale variante si differenzia principalmente per il fatto che l'anello di guarnizione 10, del tipo o-ring, à ̈ pre-montato nella cavità assiale 4 del corpo 1a di valvola, ad esempio alloggiato in una idonea sede ricavata nella parete cilindrica di tale cavità. Ciò permette una più semplice esecuzione del tratto 2a di tubazione 2, come mostrato chiaramente in figura 6. Detta tubazione presenta convenientemente una ripiegatura 2c sporgente circonferenzialmente la quale definisce un risalto circonferenziale suscettibile di attestatura tra la superficie frontale 6 dell'attacco e le porzioni 12d, 13d della clip, determinando così il bloccaggio assiale della tubazione 2.

Resta altresì inteso che l'elemento di ritegno possa assumere diversa configurazione rispetto a quella descritta in precedenza, ma comunque tale da presentare almeno una prima ed una seconda porzione superficiale, fra loro reciprocamente distanziate in direzione assiale nonché suscettibili di attestarsi contro gli spallamenti 5a ed 8, così da vincolare e trattenere assialmente le parti accoppiate fra loro. E' pure inteso che la clip possa essere realizzata in diverso materiale e conformazione pur all'interno del medesimo concetto inventivo che sta alla base del sistema rivendicato.

L'invenzione raggiunge così gli scopi proposti conseguendo i vantaggi sopra enunciati rispetto alle soluzioni note.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di connessione a tenuta di un gruppo valvolare con una rispettiva tubazione, in particolare per gas combustibili, in cui detto gruppo valvolare comprende una sezione di passaggio del gas suscettibile di collegamento, con comunicazione di fluido,con una rispettiva sezione di estremità di detta tubazione, un elemento di attacco maschio filettato essendo realizzato di pezzo con detto gruppo valvolare e recante una cavità assiale passante definente detta sezione di passaggio, l'elemento di attacco comprendendo alla sua estremità libera una superficie anulare suscettibile di accoppiamento con una rispettiva prima tipologia della estremità di detta tubazione, il bloccaggio con eventuale tenuta di gas fra dette superfici in accoppiamento essendo realizzabile tramite mezzi a ghiera fissa-tubo suscettibili di avvitamento sul tratto filettato maschio di detto elemento di attacco, caratterizzato dal fatto di comprendere secondi mezzi di connessione a tenuta, attivabili alternativamente ai mezzi di connessione a ghiera avvitabili sull'elemento di attacco maschio, per la connessione del gruppo valvolare con almeno una seconda tipologia della estremità di detta tubazione, detti secondi mezzi di connessione comprendendo: - almeno una prima superficie di spallamento provvista in corrispondenza dell'estremità assiale di detto elemento di attacco maschio estesa da parte longitudinalmente contrapposta alla estremità libera del medesimo, - almeno una seconda superficie di spallamento provvista sul mantello esterno di detta tubazione, detto secondo spallamento essendo definito tra un primo tratto della tubazione innestabile nella cavità centrale dell'attacco maschio ed un secondo tratto che sporge esternamente dalla cavità quando la tubazione vi à ̈ accolta, - almeno una terza superficie di spallamento ricavata nella superficie interna della cavità assialmente passante attraverso l'elemento di attacco maschio e sulla quale à ̈ suscettibile di attestatura l'estremità libera della tubazione quando questa à ̈ accolta in detta cavità, in una corrispondente posizione operativa di innesto, - almeno un elemento di ritegno assiale suscettibile di essere trattenuto in modo rimovibile sul gruppo valvolare in corrispondenza del tratto filettato dell'elemento di attacco maschio, detto elemento di ritegno comprendendo almeno una prima ed una seconda porzione superficiale, fra loro reciprocamente distanziate in direzione assiale nonché suscettibili di attestarsi, rispettivamente, contro dette prima e seconda superficie di spallamento, in detta posizione operativa della tubazione a seguito dell'accoppiamento dell'elemento di ritegno con il gruppo valvolare, in modo tale che detta tubazione sia trattenuta assialmente rispetto al gruppo valvolare in contrasto al disimpegno da detta posizione operativa, - mezzi di tenuta di gas essendo provvisti tra le superfici del mantello esterno di detto primo tratto di tubazione e della cavità passante attraverso l'elemento di attacco suscettibile di accogliere la tubazione.
2. 2. Sistema di connessione secondo la rivendicazione 1, in cui detta prima superficie di spallamento à ̈ definita in una gola estesa per almeno un tratto circonferenziale del mantello esterno di detto elemento di attacco maschio, in posizione compresa tra il corpo del gruppo valvolare ed il tratto filettato di detto elemento.
3. 3. Sistema di connessione secondo la rivendicazione 2, in cui detto elemento di ritegno à ̈ conformato a clip elastica, detta prima porzione superficiale includendo una prima coppia di rami di detta clip, suscettibili di impegnare detta gola da parti diametralmente contrapposte della stessa, detta seconda porzione superficiale comprendendo una seconda coppia di rami della clip suscettibili di riscontrare, da parti diametralmente contrapposte del mantello esterno di detta tubazione, detta seconda superficie di spallamento.
4. 4. Sistema di connessione secondo la rivendicazione 3, in cui la prima coppia di rami della clip sono connessi alla seconda coppia di rami da almeno un tratto di raccordo esteso nella direzione assiale, con la clip montata in posizione operativa sul gruppo valvolare, ma di ingombro tale da circondare, senza alcuna interferenza, il tratto filettato dell'elemento di attacco maschio.
5. 5. Sistema di connessione secondo la rivendicazione 4, in cui ciascun ramo della prima coppia e ciascun corrispondente ramo della seconda coppia, posizionati su uno stesso lato dell'elemento di attacco, sono assialmente distanziati fra loro, tale distanza essendo scelta in modo che quando la clip à ̈ montata sul gruppo valvolare detti rami non interferiscano con il tratto filettato dell'elemento di attacco, posizionandosi alle contrapposte estremità assiali del medesimo senza alcuna interferenza.
6. 6. Sistema di connessione secondo la rivendicazione 5, in cui ciascun ramo della prima coppia à ̈ collegato al corrispondente ramo della seconda coppia disposto dallo stesso lato rispetto all'elemento di attacco, con una porzione di collegamento estesa tra le estremità di detti rami contrapposte a quelle localizzate in corrispondenza a detto tratto di raccordo.
7. 7. Sistema di connessione secondo una delle rivendicazioni da 3 a 6, in cui i rami di ciascun coppia hanno prevalente conformazione a profilo curvilineo, corrispondente al profilo del mantello esterno di detto elemento di attacco maschio con raggi di curvatura tali da impegnare in attestatura, rispettivamente la prima e la seconda superficie di spallamento.
8. 8. Sistema di connessione secondo una delle rivendicazioni da 3 a 7 , in cui detta clip à ̈ spostabile da e verso detta posizione operativa, trasversalmente all'asse principale di detto elemento di attacco maschio, i rami di ciascuna prima e seconda coppia essendo divaricabili elasticamente in direzione radiale da e verso detta posizione operativa in cui la tubazione à ̈ assialmente bloccata rispetto al gruppo valvolare.
9. 9. Sistema di connessione secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di tenuta di gas comprendono almeno un anello di tenuta alloggiato in una sede circonferenziale di detto primo tratto della tubazione e suscettibile di contatto con la superficie interna cilindrica della cavità centrale provvista nell'elemento di attacco per l'innesto della tubazione, tale contatto assicurando la tenuta di gas tra le superficie reciprocamente impegnate nell'innesto della tubazione con il gruppo valvolare.