ITVI990218A1 - CONNECTION IN COMPOSITE MATERIAL, PARTICULARLY FOR WATER / OR THERMAL SYSTEMS. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

Campo di applicazione Field of application

La presente invenzione si riferisce a un raccordo in materiale composito, particolarmente per collegare tubi di impianti idrici e/o termici, in accordo con il preambolo della rivendicazione 1. The present invention refers to a fitting made of composite material, particularly for connecting pipes of water and / or thermal systems, in accordance with the preamble of claim 1.

Stato della Tecnica State of the art

Sono noti raccordi che presentano un corpo tubolare con una porzione interna e/o esterna filettata per collegare tra loro tubi realizzati in materiali diversi, a esempio plastica e metallo, normalmente usati negli impianti idrici e/o termici. Fittings are known which have a tubular body with an internal and / or external threaded portion for connecting pipes made of different materials, for example plastic and metal, normally used in water and / or thermal systems.

Dal brevetto europeo EP-B-556767 a nome dello stesso richiedente è noto un raccordo del tipo sopra indicato il quale comprende un manicotto in plastica nei quale è annegato un inserto metallico filettato per formare un raccordo in materiale composito. L’inserto metallico è trattenuto dalla matrice in plastica mediante opportuni incavi, sporgenze, zigrinature e altri tipi di irregolarità ricavate sulla superficie destinata a venire a contatto con la matrice in plastica. Queste irregolarità accrescono così la resistenza alla torsione che si genera durante l'avvitamento dei raccordi con i tubi da collegare. From the European patent EP-B-556767 in the name of the same applicant, a fitting of the type indicated above is known which comprises a plastic sleeve in which a threaded metal insert is embedded to form a fitting made of composite material. The metal insert is held by the plastic matrix by means of suitable grooves, protrusions, knurls and other types of irregularities obtained on the surface intended to come into contact with the plastic matrix. These irregularities thus increase the resistance to torsion that is generated when screwing the fittings with the pipes to be connected.

Uno svantaggio di tale noto raccordo è che l'inserto metallico deve essere ottenuto mediante lavorazioni meccaniche o stampaggio per ricavare gli ancoraggi e la filettatura di collegamento, quindi deve essere opportunamente sovradimensionato per aumentarne la resistenza. Ne consegue che il raccordo nel suo insieme ha un peso e costo relativamente elevato. A disadvantage of this known fitting is that the metal insert must be obtained by mechanical processing or molding to obtain the anchors and the connecting thread, therefore it must be suitably oversized to increase its resistance. It follows that the fitting as a whole has a relatively high weight and cost.

Un altro inconveniente è costituito dal fatto che l'inserto, per evitare il rischio di ossidazione, deve essere cromato dopo la lavorazione meccanica e prima del suo accoppiamento con il manicotto. Another drawback is constituted by the fact that the insert, to avoid the risk of oxidation, must be chromed after the mechanical processing and before its coupling with the sleeve.

Inoltre, il collegamento tra il raccordo non può resistere ad elevate coppie di torsione, in quanto specie a temperature elevate la plastica del manicotto può rammollire riducendo la tenuta dell'accoppiamento con l'inserto. Furthermore, the connection between the fitting cannot withstand high torsion torques, since, especially at high temperatures, the plastic of the sleeve can soften, reducing the tightness of the coupling with the insert.

Presentazione dell'invenzione Presentation of the invention

Uno scopo primario del presente trovato è quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati realizzando un raccordo che sia facile da realizzare, di costo contenuto e leggero. A primary object of the present invention is to eliminate the aforementioned drawbacks by providing a fitting that is easy to make, of low cost and light.

Uno scopo particolare è quello di realizzare un raccordo che possa essere utilizzato per l’accoppiamento di tubi nei quali scorre anche liquido a temperatura elevata, mantenendo una sufficiente resistenza alle coppie di torsione che si presentano durante il montaggio, senza il rischio di scorrimento dei due elementi di cui è composto. A particular purpose is to provide a fitting that can be used for the coupling of pipes in which liquid also flows at a high temperature, maintaining sufficient resistance to the torsion torques that occur during assembly, without the risk of the two sliding. elements of which it is composed.

Questi scopi, nonché altri che meglio appariranno nel seguito, sono raggiunti da un raccordo in materiale composito, in particolare per collegare tubi di impianti idrici e/o termici, il quale, in accordo con la rivendicazione 1, comprende un manicotto sostanzialmente cilindrico in materiale plastico con almeno una porzione filettata ed un asse longitudinale, ed un'anima metallica annegata in detto manicotto coassialmente allo stesso, ed è caratterizzato dal fatto che detta anima metallica è a parete relativamente sottile e presenta, in corrispondenza di almeno uno delle sue estremità assiali, un bordo ripiegato estendentesi in direzione sostanzialmente trasversale rispetto a detto asse conformato per definire un tratto della cresta di filetto di detta porzione filettata. These purposes, as well as others which will appear better in the following, are achieved by a fitting made of composite material, in particular for connecting pipes of water and / or thermal systems, which, in accordance with claim 1, comprises a substantially cylindrical sleeve made of material plastic with at least one threaded portion and a longitudinal axis, and a metal core embedded in said sleeve coaxially thereto, and is characterized by the fact that said metal core has a relatively thin wall and has, at at least one of its axial ends , a folded edge extending in a substantially transverse direction with respect to said axis shaped to define a portion of the thread crest of said threaded portion.

Grazie a questa particolare configurazione del raccordo, si riduce il rischio di scorrimento dell’anima metallica rispetto al manicotto in materiale plastico, anche nel caso di collegamento di tubazioni in impianti nei quali scorrono liquidi ad elevata temperatura. Thanks to this particular configuration of the fitting, the risk of sliding of the metal core with respect to the plastic sleeve is reduced, even in the case of connecting pipes in systems in which liquids flow at high temperatures.

Le rivendicazioni dipendenti descrivono forme di realizzazione particolarmente vantaggiose. The dependent claims describe particularly advantageous embodiments.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite ma non esclusive del manicotto secondo il trovato, illustrate a titolo di esempio non limitativo con l'ausilio degli allegati disegni in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become more evident from the detailed description of preferred but not exclusive embodiments of the sleeve according to the invention, illustrated by way of non-limiting example with the aid of the attached drawings in which:

la FIG. 1 rappresenta una vista in sezione del manicotto secondo il trovato in una prima forma di realizzazione; FIG. 1 represents a sectional view of the sleeve according to the invention in a first embodiment;

la FIG. 2 rappresenta una vista prospettica dell'anima del manicotto della Fig. 1; FIG. 2 represents a perspective view of the core of the sleeve of Fig. 1;

la FIG. 3 rappresenta una vista in sezione del manicotto secondo l'invenzione in una seconda forma di realizzazione; FIG. 3 represents a sectional view of the sleeve according to the invention in a second embodiment;

la FIG. 4 rappresenta una vista prospettica dell'anima del manicotto della Fig. 3; FIG. 4 represents a perspective view of the core of the sleeve of Fig. 3;

la FIG. 5 rappresenta una sezione assiale di una ulteriore variante di realizzazione dell'anima secondo il trovato, in scala leggèrmente ingrandita; FIG. 5 shows an axial section of a further variant embodiment of the core according to the invention, on a slightly enlarged scale;

le FIGG. 6a, 6b, 6c, 7a, 7b, 7c illustrano le fasi principali di realizzazione rispettivamente di due varianti di realizzazione del manicotto secondo l'invenzione. FIGS. 6a, 6b, 6c, 7a, 7b, 7c illustrate the main manufacturing steps of respectively two embodiments of the sleeve according to the invention.

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferita Con particolare riferimento alle Figg. 1 e 2, è illustrato una prima forma di realizzazione dj un raccordo secondo il trovato, indicato globalmente con il riferimento 1, il quale è formato da un manicotto 2 sostanzialmente cilindrico in materiale plastico, del tipo usato nella tecnica di questo settore, e da un inserto o anima 3 anch'essa sostanzialmente cilindrica in materiale metallico, che viene annegata nel manicotto 2 per rinforzarlo formando un corpo unitario. Detailed description of a preferred embodiment With particular reference to Figs. 1 and 2, a first embodiment of a fitting according to the invention is shown, generally indicated by the reference number 1, which is formed by a substantially cylindrical sleeve 2 made of plastic material, of the type used in the art of this sector, and by an insert or core 3 also substantially cylindrical in metal material, which is embedded in the sleeve 2 to reinforce it forming a unitary body.

Il manicotto 2 presenta un asse geometrico longitudinale A ed una porzione di estremità 2’ internamente filettata, e l'anima 3 viene annegata nel manicotto 2 in modo da presentare l'asse longitudinale A in comune. The sleeve 2 has a longitudinal geometric axis A and an internally threaded end portion 2 ', and the core 3 is embedded in the sleeve 2 so as to have the longitudinal axis A in common.

Le dimensioni del raccordo 1 , e quindi sia del manicotto 2 che dell'anima 3, potranno essere prescelte in base dalle dimensioni dei tubi da collegare. The dimensions of the fitting 1, and therefore of both the sleeve 2 and the core 3, can be selected on the basis of the dimensions of the pipes to be connected.

Secondo il trovato, l'anima metallica 3 ha una parete 4 relativamente sottile e presenta, in corrispondenza di almeno uno delle sue estremità assiali, un bordo ripiegato estendentesi in direzione sostanzialmente trasversale rispetto all'asse comune A, conformato per definire un tratto della cresta di filetto di una porzione filettata 2'. According to the invention, the metal core 3 has a relatively thin wall 4 and has, at at least one of its axial ends, a folded edge extending in a substantially transverse direction with respect to the common axis A, shaped to define a portion of the ridge of thread of a threaded portion 2 '.

L’anima 3 può essere vantaggiosamente realizzata in acciaio INOX oppure in lamiera cromata o protetta contro l’ossidazione mediante un altro metodo noto nella tecnica. The core 3 can be advantageously made of stainless steel or chromed sheet metal or protected against oxidation by another method known in the art.

Più particolarmente, l’anima 3 presenta una parete 4 di forma essenzialmente cilindrica le cui estremità longitudinali sono ripiegate per formare due bordi ortogonali all'asse A. More particularly, the core 3 has an essentially cylindrical wall 4 whose longitudinal ends are folded to form two edges orthogonal to axis A.

In corrispondenza di una delle estremità longitudinale, il bordo 5 si estende radialmente verso l'interno e presenta una sezione trasversale sostanzialmente a forma di “U”, con una sporgenza interna 6 sostanzialmente elicoidale coincidente con un tratto della cresta dei filetto 7. At one of the longitudinal ends, the edge 5 extends radially inwards and has a substantially U-shaped cross section, with a substantially helical internal protrusion 6 coinciding with a portion of the crest of the thread 7.

La conformazione ad U del bordo 5 accresce sia la resistenza che l'elasticità del raccordo alle forze dirette radialmente e che si generano all’atto del suo avvitamento sull'elemento al quale viene collegato. The U-shaped conformation of the edge 5 increases both the resistance and the elasticity of the fitting to the radially directed forces that are generated when it is screwed onto the element to which it is connected.

La forma ad U di tale ripiegatura ha anche il vantaggio di aumentare l'aderenza dell'anima al manicotto in plastica soprattutto in presenza di liquidi a temperature elevate. The U-shape of this folding also has the advantage of increasing the adhesion of the core to the plastic sleeve, especially in the presence of liquids at high temperatures.

Vantaggiosamente, la porzione di estremità 6 presenta una pluralità di interruzioni radiali 8, ad esempio a forma di coda di rondine, che hanno lo scopo di accrescere l'ancoraggio alla matrice plastica del manicotto 2 ed a ridurre il rischio di distacco del metallo dalla plastica. Advantageously, the end portion 6 has a plurality of radial interruptions 8, for example in the shape of a dovetail, which have the purpose of increasing the anchoring of the sleeve 2 to the plastic matrix and reducing the risk of detachment of the metal from the plastic. .

In corrispondenza dell'altra estremità longitudinale, l'anima presenta un secondo bordo 9 che si estende anch'esso trasversalmente all'asse A ma radialmente verso l’esterno. In tal modo viene accresciuta la resistenza alle sollecitazioni dell'anima 3 e di conseguenza anche del manicotto 1 stesso. At the other longitudinal end, the core has a second edge 9 which also extends transversely to the A axis but radially outwards. In this way the resistance to the stresses of the core 3 and consequently also of the sleeve 1 itself is increased.

Vantaggiosamente, sul secondo bordo 9 sono ricavate sporgenze 10 che fungono da distanziali e mantengono in posizione centrata l'anima 3 nello stampo durante l'operazione di iniezione della plastica. Advantageously, protrusions 10 are formed on the second edge 9 which act as spacers and keep the core 3 in the mold in a centered position during the plastic injection operation.

La forma di realizzazione sopra descritta presenta una filettatura interna 2' per avvitarsi a tubi con filettatura esterna. The embodiment described above has an internal thread 2 'for screwing onto pipes with an external thread.

L’anima 3 viene realizzata preferibilmente a partire da un nastro in acciaio INOX sagomata, imbutita e tranciata con opportuni stampi. The core 3 is preferably made from a shaped stainless steel strip, drawn and sheared with appropriate molds.

Con specifico riferimento alle Figg. 3 e 4 è illustrato una seconda forma di realizzazione 1' del manicotto secondo il trovato che presenta una porzione filettata esterna 2". With specific reference to Figs. 3 and 4 show a second embodiment 1 'of the sleeve according to the invention which has an external threaded portion 2 ".

In questo caso, l'anima 11 è annegata nell’elemento cilindrico 12 e presenta le stesse parti strutturali dell'anima di FIG. 2 ma in posizioni invertite. In this case, the core 11 is embedded in the cylindrical element 12 and has the same structural parts as the core of FIG. 2 but in inverted positions.

In particolare, il bordo 13 dell'anima 11, ripiegato anch'esso ad U, è rivolto in questo caso trasversalmente verso l’esterno e la sua porzione esterna 14 coincide con un tratto della cresta del filetto esterno 15. Anche in questa variante, sul bordo 13 sono ricavate interruzioni radiali 16 a coda di rondine. In particular, the edge 13 of the core 11, also folded into a U, is turned in this case transversely towards the outside and its external portion 14 coincides with a portion of the crest of the external thread 15. Also in this variant, radial interruptions 16 in dovetail shape are formed on the edge 13.

Analogamente, il bordo 17 in corrispondenza dell'altra estremità longitudinale è ripiegato radialmente verso l'interno e presenta elementi sporgenti, non visibili nella figura, che fungono da elementi di centratura dell’anima all’inserimento di questa nello stampo di iniezione. Similarly, the edge 17 at the other longitudinal end is folded radially inwards and has protruding elements, not visible in the figure, which act as core centering elements when it is inserted into the injection mold.

La Fig. 5 illustra un'ulteriore variante di realizzazione di un’anima 4 destinata ad essere inserita in un manicotto in plastica simile all'elemento 2, per realizzare un raccordo secondo il trovato. In questa variante realizzativa, il manicotto 4 presenta una filettatura interna e potrà avvitarsi su un tubo a filettatura esterna, rappresentato schematicamente a linea discontinua. Fig. 5 illustrates a further variant of embodiment of a core 4 intended to be inserted in a plastic sleeve similar to the element 2, to create a fitting according to the invention. In this embodiment variant, the sleeve 4 has an internal thread and can be screwed onto a tube with an external thread, schematically represented in a discontinuous line.

L’anima 4 potrà presentare fori passanti 18 atti a far penetrare il materiale nella parete dell’anima 4, plastico del manicotto 2, in modo da aumentare l'ancoraggio tra quest’ultimo e l'anima stessa. Nella parete dell'anima 4 sono ricavati tagli di forma opportuna per definire tratti ripiegati verso l’interno atti a formare una pluralità di protuberanze 19 radiali, disposte opportunamente lungo una o più traiettorie coincidenti con la cresta del filetto. The core 4 may have through holes 18 designed to make the material penetrate into the wall of the core 4, plastic of the sleeve 2, in order to increase the anchoring between the latter and the core itself. In the wall of the core 4, cuts of suitable shape are made to define inwardly folded sections designed to form a plurality of radial protuberances 19, suitably arranged along one or more trajectories coinciding with the crest of the thread.

Le Figg. 6 e 7 mostrano le fasi principali di realizzazione di raccordi secondo il trovato mediante iniezione di plastica, rispettivamente in due varianti di realizzazione. Figs. 6 and 7 show the main steps for manufacturing fittings according to the invention by injection of plastic, respectively in two embodiments.

Le Figg. 6a e 7a, mostrano le anime 3 e 11 prima dell'inserimento nei rispettivi semistampi S e S' e le Figg. 6b e 7b, mostrano le anime 3 e 11 già inserite nei rispettivi semistampi prima dell'iniezione del materiale plastico. Infine, le Figg. 6c e 7c mostrano il raccordo finito dopo l’iniezione del materiale plastico, ancora trattenuto nei rispettivi semistampi S e S' inferiori e dopo l'estrazione del semistampo superiore, non illustrato nelle figure. Figs. 6a and 7a, show the cores 3 and 11 before insertion into the respective half-molds S and S 'and Figs. 6b and 7b, show the cores 3 and 11 already inserted in the respective half-molds before the injection of the plastic material. Finally, Figs. 6c and 7c show the finished fitting after the injection of the plastic material, still held in the respective lower half-molds S and S 'and after the extraction of the upper half-mold, not shown in the figures.

I raccordi finiti sono generalmente impiegati come terminali di tubi in materiale plastico, ai quali sono saldati e sul quale viene avvitato un secondo tubo o un rubinetto in plastica o metallo. The finished fittings are generally used as ends of plastic pipes, to which they are welded and on which a second plastic or metal pipe or tap is screwed.

Da quanto sopra descrìtto, appare evidente che il raccordo secondo il trovato consegue tutti gii scopi previsti ed in particolare presenta una notevole semplicità costruttiva e robustezza. Inoltre, grazie alla quantità ridotta di materiale metallico, i! raccordo risulta più leggero, con evidenti vantaggi in termini di costi di trasporto e di movimentazione, sia in termini di fabbisogno di materiali grezzi. From what has been described above, it is evident that the fitting according to the invention achieves all the intended purposes and in particular has a considerable constructive simplicity and sturdiness. Furthermore, due to the reduced amount of metallic material, i! fitting is lighter, with obvious advantages in terms of transport and handling costs, and in terms of the need for raw materials.

Inoltre, la superficie di contatto tra la parte filettata del manicotto e il pezzo metallico al quale viene avvitato risulta essere quasi completamente in plastica invece che esclusivamente metallica come è il caso dei raccordi di tipo noto. Ciò riduce le forze di attrito rispetto a quelle che si generano nel contatto metallometallo, e conseguentemente anche i momenti di torsione. Furthermore, the contact surface between the threaded part of the sleeve and the metal piece to which it is screwed is almost completely made of plastic rather than exclusively metal, as is the case with known fittings. This reduces the frictional forces with respect to those generated in the metallometal contact, and consequently also the torsion moments.

Infine, il fatto di realizzare un anima a partire da un nastro sottile in metallo, riduce i costi di produzione e lavorazione rispetto a quelli che si hanno per la produzione di inserti di metallo lavorato a macchina utensile. Finally, the fact of making a core starting from a thin metal strip reduces the production and processing costs compared to those for the production of metal inserts machined by machine tool.

Claims (10)

R I V E N D I C AZ I O N I 1. Raccordo in materiale composito, in particolare per collegare tubi di impianti idrici e/o termici, comprendente un manicotto sostanzialmente cilindrico (2, 12) in materiale plastico con almeno una porzione filettata (2', 2") ed un asse longitudinale (A), ed un’anima in materiale metallico (3, 11) anch'essa di forma sostanzialmente cilindrica annegata coassialmente in detto manicotto (2, 12), caratterizzato dal fatto che detta anima (3, 11) ha una parete relativamente sottile e presenta, in corrispondenza di almeno una delle sue estremità longitudinali (21, 2") , un bordo (5, 13) estendentesi trasversalmente rispetto a detto asse (A) conformato per definire un tratto della cresta del filetto di detta almeno una porzione filettata (7, 15). R I V E N D I C AZ I O N I 1. Fitting in composite material, in particular for connecting pipes of water and / or thermal systems, comprising a substantially cylindrical sleeve (2, 12) in plastic material with at least one threaded portion (2 ', 2 ") and a longitudinal axis ( A), and a core made of metallic material (3, 11) also of substantially cylindrical shape embedded coaxially in said sleeve (2, 12), characterized by the fact that said core (3, 11) has a relatively thin wall and has, at at least one of its longitudinal ends (21, 2 "), an edge (5, 13) extending transversely with respect to said axis (A) shaped to define a portion of the crest of the thread of said at least one threaded portion ( 7, 15). 2. Raccordo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta anima (3, 13) comprende una parete sostanzialmente cilindrica (4) e che detto bordo (5, 13) ripiegato presenta una sezione trasversale sostanzialmente a forma di "LI". 2. Fitting according to claim 1, characterized in that said core (3, 13) comprises a substantially cylindrical wall (4) and that said folded edge (5, 13) has a substantially "L1" -shaped cross section. 3. Raccordo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dai fatto che detto bordo (5, 13) presenta lungo il suo sviluppo circonferenziale una pluralità di interruzioni (8, 16) 3. Fitting according to claim 2, characterized in that said edge (5, 13) has a plurality of interruptions (8, 16) along its circumferential development 4. Raccordo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta anima (3, 13) presenta una pluralità di prime sporgenze (19) sostanzialmente radiali disposte lungo una o più traiettorie coincidenti con una cresta di filetto ed uno o più fori passanti (18). 4. Fitting according to claim 3, characterized in that said core (3, 13) has a plurality of first substantially radial projections (19) arranged along one or more trajectories coinciding with a thread crest and one or more through holes (18 ). 5. Raccordo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che dette prime sporgenze (19) sono costituite da porzioni ripiegate di detta parete cilindrica (4) posizionate in una zona di detta parete cilindrica (4) compresa tra le estremità longitudinali di detta anima (3, 11). 5. Fitting according to claim 4, characterized in that said first protrusions (19) consist of folded portions of said cylindrical wall (4) positioned in an area of said cylindrical wall (4) comprised between the longitudinal ends of said core ( 3, 11). 6. Raccordo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il tratto di filetto formato da detto bordo (5, 13) si estende per una circonferenza completa o per una parte di essa. 6. Fitting according to one or more of the preceding claims, characterized in that the portion of thread formed by said edge (5, 13) extends for a complete circumference or for a part of it. 7. Raccordo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta anima (3, 11) è un elemento in lamiera stampata. 7. Fitting according to one or more of the preceding claims, characterized in that said core (3, 11) is an element made of pressed sheet metal. 8. Raccordo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta anima (3, 11) presenta, in corrispondenza dell'altra estremità longitudinale, un bordo (9, 16) ripiegato trasversalmente rispetto a detto comune (A) in direzione radialmente opposta a quella del primo bordo {5, 13). 8. Fitting according to one or more of the preceding claims, characterized in that said core (3, 11) has, at the other longitudinal end, an edge (9, 16) folded transversely with respect to said common (A) in the direction radially opposite to that of the first edge {5, 13). 9. Raccordo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che bordo (9, 16) ripiegato presenta una pluralità di seconde sporgenze radiali (10). Coupling according to one or more of the preceding claims, characterized in that the folded edge (9, 16) has a plurality of second radial projections (10). 10. Raccordo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 9, caratterizzato dal fatto che detta almeno una porzione filettata (2', 2") è rispettivamente esterna o interna. 10. Fitting according to any one of claims 1 to 9, characterized in that said at least one threaded portion (2 ', 2 ") is respectively external or internal.