IT201800003931A1 - Elemento di raccordo per bombole - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione industriale avente per titolo:

“ELEMENTO DI RACCORDO PER BOMBOLE”

La presente invenzione concerne un elemento di raccordo per collegare dei dispositivi o degli apparecchi, quali ad esempio un riduttore di pressione, a una bombola. Più in dettaglio l'invenzione concerne un elemento di raccordo atto ad accoppiarsi con mezzi di chiusura e/o regolazione di una bombola contenente gas in pressione. L'invenzione concerne inoltre un riduttore di pressione che integra un tale elemento di raccordo.

Per l'erogazione "alla spina" di bevande come acqua gassata, birra, bibite o simili, è noto l'impiego di gas inerti, quali ad esempio anidride carbonica, azoto o loro miscele, contenuti in bombole in pressione.

Tali bombole sono fornite di mezzi di chiusura, ed eventualmente di regolazione, equipaggiati con mezzi di collegamento che permettono di collegare alla bombola vari dispositivi, quali ad esempio riduttori di pressione, raccordi, tubazioni o simili. In genere detti mezzi di collegamento comprendono una filettatura esterna e una superficie anulare coassiale con detta filettatura.

Detti mezzi di chiusura comprendono normalmente una valvola a spillo, anch'essa coassiale con detta filettatura.

Un elemento di raccordo noto che permette di collegare un dispositivo o un accessorio a una bombola come quella descritta sopra è in WO 2012/095810 A1.

Detto elemento di raccordo è provvisto di un corpo con una filettatura interna, atta ad ospitare la filettatura esterna della bombola, e una corrispondente superficie anulare coassiale con detta filettatura interna.

Il collegamento dell'elemento di raccordo alla bombola avviene avvitando detto elemento di raccordo sino a portare in battuta le due rispettive superfici anulari.

La tenuta stagna è garantita da una guarnizione alloggiata in una sede ricavata in corrispondenza della zona di contatto delle due superfici anulari, tale zona è interposta tra le dette superfici anulari piane corrispondenti. L'elemento di raccordo, durante il suo serraggio sulla bombola, deforma la guarnizione che, essendo premuta nella propria sede, risponde con una reazione elastica, sia sul fondo della sede sia sulla superficie anulare dei mezzi di collegamento della bombola, in tal modo la guarnizione garantisce la tenuta del gas a pressioni elevate.

Il dispositivo di collegamento sopra descritto presenta tuttavia alcuni inconvenienti.

Si è riscontrato, difatti, che durante l'utilizzo una minima quantità di gas in pressione si insinua fra la guarnizione e la superficie della sua sede. Tale condizione non ha effetti sulla tenuta stagna dell'elemento di raccordo quando questo è applicato alla bombola. Tuttavia, quando tale raccordo è scollegato dalla bombola, vale a dire quando la superficie anulare del raccordo è allontanata dalla guarnizione, il volume di gas in pressione rimasto intrappolato fra la guarnizione e la propria sede, esercita una spinta sulla guarnizione facendola fuoruscire, anche solo parzialmente, da detta sede. Tale evento spesso non è notato dall'operatore che rimuove la bombola, ad esempio per sostituirla con una piena, con la conseguenza che durante il collegamento del raccordo a un’altra bombola, la porzione di guarnizione non perfettamente inserita nella sede è schiacciata o "pizzicata" in modo improprio dalla superficie anulare del corpo del raccordo causando sia delle perdite di gas, sia il danneggiamento irreversibile della guarnizione che deve essere sostituita.

In questo contesto è scopo della presente invenzione proporre un elemento di raccordo per bombole che superi i succitati problemi della tecnica nota.

Nel dettaglio è scopo dell'invenzione proporre un elemento di raccordo per il collegamento di un dispositivo a una bombola, che garantisca il corretto collocamento della guarnizione nella propria sede.

In particolare è scopo dell'invenzione proporre un elemento di raccordo che garantisca una maggiore durata della guarnizione di tenuta.

Un altro scopo della presente invenzione è di fornire un raccordo che fornisca una corretta tenuta stagna anche dopo numerose operazioni di collegamento e scollegamento dell'elemento di raccordo.

Ulteriore scopo della presente invenzione è di realizzare un elemento di raccordo di semplice realizzazione e che non presenti sostanziali complicazioni costruttive o maggior costo rispetto agli elementi di raccordo noti.

Questi ed altri scopi sono raggiunti dalla presente invenzione con un elemento di raccordo per collegare un dispositivo o un apparecchio a una bombola provvista di mezzi di collegamento comprendenti almeno una filettatura esterna, nel quale detto elemento di raccordo comprende almeno:

- un corpo con un tratto cilindrico cavo provvisto di una filettatura interna, atta ad accoppiarsi con la filettatura esterna dei mezzi di collegamento della bombola;

- una guarnizione di tenuta anulare;

- una sede anulare, ricavata nel corpo, atta a ospitare detta guarnizione.

La sede presenta almeno una superficie perimetrale sulla quale appoggia una superficie esterna della guarnizione. Il corpo, inoltre, comprende uno o più canali di sfiato, ciascuno con una prima estremità che sbocca su detta superficie perimetrale della sede della guarnizione e una seconda estremità che sbocca su una superficie esterna del corpo. Ciascun canale di sfiato pone quindi in comunicazione la sede della guarnizione con l'ambiente esterno. Più precisamente, il canale pone in comunicazione con l'esterno la zona della sede compresa fra la superficie esterna della guarnizione e la superficie perimetrale della sede. Come accennato sopra, quando il raccordo è montato su una bombola contenente un gas in pressione, in tale zona tende ad accumularsi un ridotto volume di gas in pressione che, nei raccordi noti, può tuttavia provocare l'uscita della guarnizione dalla sede.

Nel raccordo della presente invenzione, ciascun canale di sfiato permette a questa, se pur minima, quantità di gas di defluire verso l'esterno, evitandone l'accumulo fra la guarnizione e la superficie perimetrale della sede.

In tal modo, quando il raccordo è scollegato dalla bombola, e quindi viene meno la pressione che l'elemento di collegamento della bombola esercita sulla guarnizione, quest'ultima rimane correttamente disposta nella propria sede.

Secondo un aspetto dell'invenzione, l'elemento di raccordo può comprende più canali di sfiato. Preferibilmente, detti anali di sfiato sono equispaziati angolarmente rispetto all'asse della superficie perimetrale della sede. Secondo l'invenzione, il numero di detti canali è compreso preferibilmente fra due e otto. Secondo un modo di realizzazione preferito, il numero di canali di sfiato è pari a quattro.

La sezione di passaggio di ciascun canale di sfiato è compresa preferibilmente fra 0,10 mm<2 >e 1,2 mm<2 >e più preferibilmente fra 0,20 mm<2 >e 0,50 mm<2>.

La dimensione di tale sezione è ovviamente funzione del numero di canali di sfiato presenti.

Tale dimensione, combinata al numero di canali di sfiato indicato, permette di evitare la generazione di sacche di pressione fra la guarnizione e la sede e, allo stesso tempo, garantisce una corretta tenuta stagna, vale a dire al più con perdite di gas assolutamente trascurabili e non pericolose.

Secondo un aspetto dell'invenzione, detta superficie perimetrale della sede può comprendere almeno una parete laterale, preferibilmente cilindrica o sostanzialmente cilindrica, e una parete di fondo anulare, preferibilmente piana. In tal caso, la prima estremità del canale di sfiato può sboccare su una di dette pareti.

Quando i canali di sfiato sono due o più, almeno una prima estremità di un canale di sfiato sbocca sulla parete laterale e almeno una prima estremità di un altro canale sbocca sulla parete di fondo.

In questo modo, grazie anche alla presenza di più canali, lo sfiato è ottenuto in modo uniforme su tutta la superficie perimetrale evitando che possano rimanere sacche di gas isolate.

A tale scopo, per favorire la comunicazione fra la zona compresa fra la guarnizione e la parete laterale e la zona compresa fra la guarnizione e la parete di fondo, la superficie laterale di detta guarnizione può comprendere uno o più intagli. Detti intagli sono sostanzialmente lineari e si estendono per un tratto o lungo tutto lo spessore della parete laterale della guarnizione. Detti intagli sono preferibilmente sostanzialmente paralleli all'asse della parete perimetrale della sede.

Secondo un modo di realizzazione preferito, detti intagli hanno una sezione a V. Gli intagli sono preferibilmente in numero da due a otto e più preferibilmente sono in numero di quattro.

Secondo un aspetto dell'invenzione detto elemento di raccordo può essere collegabile a sua volta a un dispositivo come, ad esempio, un riduttore di pressione, una tubazione, una centralina o altri dispositivi di distribuzione del gas, oppure può essere integrato in uno di detti dispositivi.

Nel primo caso, detto elemento di raccordo comprende un elemento di connessione per collegarsi al suddetto dispositivo, quale ad esempio un'ulteriore porzione cilindrica provvista di una filettatura interna o esterna.

Nel secondo caso, l'elemento di raccordo è tipicamente realizzato di pezzo con il corpo del dispositivo.

Ulteriori caratteristiche e particolari dell’invenzione potranno essere meglio compresi dalla descrizione che segue, data a titolo di esempio non limitativo, nonché dalle annesse tavole di disegno in cui:

- la figura 1 è una vista in pianta di un elemento di raccordo secondo un modo di realizzazione dell'invenzione;

- le figure 2a e 2b sono viste in sezione laterale secondo rispettivi piani trasversali A-A e B-B, dell'elemento di raccordo di figura 1;

- le figure 3a e 3b sono rispettivamente una vista prospettica e una vista in pianta della guarnizione di tenuta, secondo l'invenzione;

- le figure 4a e 4b sono due viste laterali in sezione, su rispettivi piani trasversali, dell'elemento di raccordo di figura 1 applicato a un dispositivo riduttore di pressione;

- le figure 5a e 5b sono due viste laterali in sezione, su rispettivi piani trasversali, di un dispositivo riduttore di pressione nel quale è integrato l'elemento di raccordo secondo la presente invenzione. Con riferimento alle figure 1, 2a e 2b allegate, con il numero 1 è indicato nel complesso un elemento di raccordo secondo l'invenzione, per collegare una bombola, in genere riempita con un gas in pressione, a un dispositivo, un apparecchio, un accessorio o simili.

Nell'esempio illustrato nelle succitate figure, l'elemento di raccordo è impiegabile come elemento adattatore da interporre fra la bombola e il suddetto dispositivo da collegare.

L'elemento di raccordo 1 comprende un corpo 10 con una cavità cilindrica 11 sulla quale è ricavata una filettatura interna 11a con un asse X. Come accennato sopra, detta filettatura 11a è atta ad accoppiarsi in avvitamento con una corrispondente porzione filettata dei mezzi di collegamento della bombola, i quali sono noti e standardizzati, e pertanto non riportati nelle figure allegate.

Il corpo 10 comprende inoltre un ulteriore elemento di connessione 12 che permette il collegamento dell'elemento di raccordo al dispositivo o all'apparecchio da mettere in comunicazione con la bombola.

Secondo una variante preferita, detto elemento di connessione 12 è fornito di mezzi di collegamento quali ad esempio una filettatura 12a, come nell'esempio delle figure, o altri mezzi di collegamento noti come elementi a sgancio rapido o equivalenti. Detta filettatura 12a è preferibilmente coassiale con la filettatura 11a della cavità cilindrica 11.

Nell'elemento di connessione 12 è ricavato un passaggio del gas 13 che mette in comunicazione la cavità cilindrica 11, che funge da ingresso del gas, con l'uscita del gas 14.

Preferibilmente, detto passaggio del gas 13 è ricavato in un inserto 15, montato nel corpo 10, provvisto di una superficie di battuta 15a atta a cooperare con la valvola a spillo dei mezzi di chiusura della bombola (non illustrati).

La tenuta stagna del gas in pressione è operata da una guarnizione anulare 20 alloggiata in una sede anulare 16 ricavata nel corpo 10. La guarnizione 20 e la sede 16 condividono preferibilmente il medesimo asse X della cavità cilindrica 11.

La sede 16 è definita da almeno una superficie perimetrale 17 sulla quale appoggia la superficie esterna 21 della guarnizione 20.

Osservando le figure 3a e 3b, dove è mostrata nel dettaglio la guarnizione 20, si può notare come questa comprenda una prima porzione anulare 20a, atta a inserirsi completamente nella sede 16, e una seconda porzione anulare 20b che definisce un labbro sporgente da detta sede 16 (figg. 2a, 2b).

Quando la porzione filettata della bombola è avvitata nella cavità filettata 12, detto labbro sporgente 20b è premuto da una corrispondente superficie anulare dei mezzi di collegamento della bombola per garantire la tenuta.

Nell'esempio delle figure la guarnizione 20 ha una sezione sostanzialmente poligonale. Nel dettaglio, la superficie esterna 21 della guarnizione comprende una superficie laterale 21a e una superficie di testa 21b. La superficie perimetrale 17 della sede 16, a sua volta, comprende una parete laterale 17a, sulla quale poggia la superficie laterale 21a della guarnizione e una parete di fondo 17b sulla quale poggia la superficie di testa 21b della guarnizione 20.

La guarnizione 20 è tipicamente in un materiale polimerico, preferibilmente un elastomero, che garantisce una sufficiente elasticità per permettere alla guarnizione di deformarsi elasticamente quando l'elemento di raccordo è accoppiato ai mezzi di collegamento della bombola.

A tale scopo, preferibilmente, sulla superficie laterale 21a della guarnizione è realizzata una gola anulare 22 che permette una maggiore deformazione anche della prima porzione anulare 20b, quando la superficie dei mezzi di collegamento della bombola preme contro il labbro 20b.

In accordo con l'invenzione, nel corpo 10 sono ricavati dei canali di sfiato che permettono a eventuale gas in pressione intrappolato fra la superficie perimetrale 17 della sede 16 e la superficie esterna 21 della guarnizione 20 di defluire verso l'esterno.

Detti canali di sfiato mettono pertanto in comunicazione la sede 16 della guarnizione con l'esterno. Secondo un modo di realizzazione preferito, l'elemento di raccordo comprende una coppia di canali di sfiato 18 aventi ciascuno una prima estremità 18a che sbocca sulla parete laterale 17a della superficie perimetrale 17 e una seconda estremità 18b che sbocca in un punto sulla superficie esterna 10b del corpo 10 (fig. 2a).

Ciascun canale di sfiato 18 consente quindi di scaricare verso l'esterno eventuale gas in pressione che trafila fra la superficie laterale 21a della guarnizione e la parete laterale 17a della sede 16, evitando che rimanga intrappolato fra esse.

Detti canali di sfiato 18 sono preferibilmente disposti radialmente o sostanzialmente radialmente rispetto all'asse X della sede 16. Detti canali di sfiato sono preferibilmente contrapposti l'uno all'altro, vale a dire sfalsati angolarmente di 180°. Detti canali di sfiato 18 sono inoltre preferibilmente rettilinei, o composti di più tratti rettilinei, così da poter essere realizzati mediante semplice foratura del corpo 10. Tale soluzione riduce i tempi e i costi di realizzazione dell'elemento di raccordo.

L'elemento di raccordo comprende inoltre un'ulteriore coppia di canali di sfiato 19 aventi ciascuno una prima estremità 19a che sbocca sulla parete di fondo 17b della superficie perimetrale 17 e una seconda estremità 19b che sbocca in un punto sulla superficie esterna 10b del corpo 10 (fig. 2b).

Ciascun canale di sfiato 19 consente invece di scaricare verso l'esterno eventuale gas in pressione che trafila fra la superficie di testa 21b della guarnizione e la parete di fondo 17b della sede 16 evitando che rimanga intrappolato fra esse.

Anche i canali di sfiato 19 sono preferibilmente rettilinei. Nell'esempio delle figure detti canali di sfiato sono sostanzialmente paralleli all'asse X della sede 16, ma ugualmente potrebbero essere leggermente inclinati, ad esempio divergenti da detto asse X.

Preferibilmente i due canali di sfiato 19 sono sfalsati angolarmente di 180° fra loro e sfalsati di 90° rispetto a ciascun canale si sfiato 18.

Secondo l'invenzione, il numero e la posizione dei canali di sfiato può variare in funzione della dimensione dell'elemento di raccordo e della sezione di passaggio di ciascun canale.

Preferibilmente, la sezione di passaggio totale dei canali di sfiato 18, 19 è compresa fra 0,4 mm<2 >e 4 mm<2 >e più preferibilmente fra 0,8 mm<2 >e 2 mm<2.>

Da test effettuati dalla richiedente si è rincontrato che con un numero di canali di sfiato compreso fra due e otto e una sezione di passaggio con i valori suindicati, la guarnizione 20 non è soggetta a scostamenti dalla propria sede 16 quando l'elemento di raccordo è scollegato dai mezzi di collegamento della bombola e allo stesso tempo che detto elemento di raccordo garantisce una corretta tenuta del gas con trafilamenti assolutamente trascurabili.

Secondo una variante preferita, i canali di di sfiato 18, 19 sono quattro e hanno una sezione di passaggio ciascuno di circa 0,25 mm<2>.

Secondo una variante preferita, la guarnizione 20 è provvista di intagli 23 sulla superficie laterale 21a per agevolare la comunicazione fra diversi punti della sede 16 (figg. 3a, 3b). In particolare detti intagli 23 mettono in comunicazione la zona compresa fra la superficie laterale 21a della guarnizione e la parete laterale 17a della sede 16 e la zona fra la superficie di testa 21b della guarnizione e la parete di fondo 17b della sede 16.

In questo modo si evita che si formino sacche di gas isolate che non riescono a essere espulse attraverso i canali di sfiato.

Gli intagli si estendono preferibilmente fra un bordo inferiore 24 e un bordo superiore 25 della guarnizione 20. Gli intagli sono preferibilmente rettilinei e disposti lungo una direzione sostanzialmente parallela all'asse della guarnizione 20 (coincidente con l'asse X della sede).

Secondo un modo di realizzazione preferito detti intagli 23 sono in numero da due a otto e preferibilmente in numero di quattro.

Gli intagli hanno preferibilmente una sezione a V, ma possono anche avere altre forme, quali ad esempio quadrata, rettangolare, semicircolare o simili.

Nelle figure 4a e 4b è illustrato l'elemento di raccordo 1 collegato a un riduttore di pressione indicato con 100.

Come si può vedere in tali figure, il dispositivo riduttore 100 è collegato all'elemento di raccordo 1 in corrispondenza dell'elemento di connessione 12 filettato. Il riduttore di pressione è di per sé noto e non sarà perciò decritto nel dettaglio.

L'insieme composto dall'elemento di raccordo 1 e dal riduttore di pressione 100 può quindi essere connesso ai mezzi di collegamento di una bombola, non illustrati, per mezzo della filettatura interna 11a della cavità cilindrica 11.

Nelle figure 5a e 5b allegate è illustrato un riduttore di pressione 100 nel quale è integrato l'elemento di raccordo secondo l'invenzione.

In dettaglio, il corpo 10 dell'elemento di raccordo 1 è tipicamente realizzato in un pezzo unico con il corpo 101 del riduttore di pressione 100.

Nelle suddette figure la numerazione delle parti dell'elemento di raccordo è la medesima adottata per le rispettive parti in comune illustrate nell'esempio delle figure da 1 a 3.

Nell'esempio illustrato l'elemento di raccordo non è provvisto dell'elemento di connessione 12 poiché il suo corpo 10 è realizzato integralmente con il corpo del riduttore. Le due parti, l'elemento di raccordo 1 e il corpo 101 del riduttore di pressione, possono comunque essere separati e unibili da mezzi di connessione aventi una forma dedicata e compatibile solamente con il suddetto oggetto.

In questo esempio, l'elemento di raccordo 1 funge da ingresso del gas ad alta pressione per il riduttore di pressione. La filettatura interna 11a della cavità 11 è accoppiabile ai mezzi di collegamento della bombola (non illustrati).

Le restanti parti del riduttore di pressione sono ben note all'esperto del ramo e non saranno pertanto descritte nel dettaglio.

L'invenzione è stata descritta a scopo illustrativo e non limitativo, secondo alcune forme preferite di attuazione. Il tecnico esperto del settore potrà trovare numerose altre forme di attuazione e varianti, tutte ricadenti nell'ambito di protezione delle rivendicazioni che seguono.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un elemento di raccordo (1) per collegare un dispositivo o un apparecchio a una bombola provvista di mezzi di collegamento comprendenti almeno una filettatura esterna, detto elemento di raccordo comprendendo: - un corpo (10) con un tratto cilindrico (11) cavo provvisto di una filettatura interna (11a) atta ad accoppiarsi con detta filettatura esterna dei mezzi di collegamento della bombola; - una guarnizione anulare (20); - una sede anulare (16), ricavata nel corpo (10), atta a ospitare detta guarnizione (20), detta sede (16) comprendendo almeno una superficie perimetrale (17) sulla quale appoggia la guarnizione (20); caratterizzato dal fatto che il corpo (10) comprende uno o più canali di sfiato (18, 19), ciascuno con una prima estremità (18a, 19a) che sbocca su detta superficie perimetrale (17) della sede (16) della guarnizione (20) e una seconda estremità (18b, 19b) che sbocca su una superficie esterna (10b) del corpo (10) in maniera che detto canale di sfiato (18, 19) ponga in comunicazione la sede (16) della guarnizione (20) con l'ambiente esterno.
2. 2. L'elemento (1) secondo la rivendicazione 1, nel quale il corpo (10) comprende da due a otto di detti canali di sfiato (18, 19).
3. 3. L'elemento (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, nel quale detta superficie perimetrale (17) comprende almeno una parete laterale (17a) e una parete di fondo (17b) anulare, la prima estremità di detto canale di sfiato (18, 19) sboccando su detta parete laterale o su detta parete di fondo.
4. 4. L'elemento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno un canale di sfiato (18) avente la prima estremità (18a) che sbocca sulla parete laterale (17a) e almeno un canale di sfiato (19) avente la prima estremità (19a) che sbocca sulla parete di fondo (17b).
5. 5. L'elemento (1) secondo la rivendicazione 5, nel quale detti canali di sfiato (18, 19) sono equispaziati angolarmente fra loro rispetto a un asse (X) della sede anulare (16).
6. 6. L'elemento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, nel quale la sezione di passaggio totale dei canali di sfiato (18, 19) è compresa fra 0,4 mm<2 >e 4 mm<2>.
7. 7. L'elemento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, nel quale detti canali di sfiato (18, 19) sono rettilinei.
8. 8. L'elemento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, nel quale sulla superficie laterale (21) della guarnizione (20) è ricavato almeno un intaglio (23) che si estende per un tratto o lungo tutto lo spessore di detta parete laterale (21).
9. 9. L'elemento (1) secondo la rivendicazione 8, nel quale la guarnizione è provvista di più intagli (23) in numero da due a otto.
10. 10. Dispositivo o apparecchio (100) collegabile a una bombola, comprendente un elemento di raccordo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.