ITMI20110140A1 - Sistema e un metodo di accoppiamento di tubi ad una testata di un radiatore tubiero da riscaldamento - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“SISTEMA E UN METODO DI ACCOPPIAMENTO DI TUBI AD UNA TESTATA DI UN RADIATORE TUBIERO DA RISCALDAMENTOâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad un sistema e un metodo di accoppiamento di tubi ad una testata di un radiatore tubiero da riscaldamento.

In generale, un radiatore tubiero da riscaldamento (del tipo largamente impiegato, in particolare, negli impianti di riscaldamento degli edifici, nei bagni come scaldasalviette, eccetera) comprende una serie di tubi disposti tra due testate, in cui circola un fluido caldo (tipicamente acqua calda).

Sono note varie modalità costruttive per realizzare radiatori tubieri, anche a seconda dei materiali impiegati.

Radiatori in ghisa sono normalmente realizzati per fusione di singoli elementi di radiatore, ciascun elemento avendo uno o più tubi e due porzioni di testata realizzate integrali di pezzo con i tubi. I vari elementi sono poi uniti uno all’altro tramite raccordi.

Anche radiatori in alluminio o acciaio possono essere realizzati in modo analogo, ma risulta normalmente più conveniente realizzare separatamente e successivamente assemblare tubi e testate.

Sorge in questo caso l’esigenza di accoppiare in maniera soddisfacente, sia dal punto di vista meccanicostrutturale, sia della tenuta idraulica, i tubi alle testate.

Molti metodi di assemblaggio noti comportano la saldatura delle estremità dei tubi alle testate. Le operazioni di saldatura sono però relativamente lunghe e complesse e costose.

Altri metodi noti per realizzare l’accoppiamento dei tubi alle testate (per esempio, tramite incollaggio e/o accoppiamento meccanico forzato) sembrano suscettibili di miglioramenti, soprattutto in termini di semplicità e rapidità di montaggio e affidabilità e durata dell’accoppiamento.

È uno scopo della presente invenzione quello di fornire un sistema e un metodo di accoppiamento di tubi ad una testata di un radiatore tubiero da riscaldamento particolarmente vantaggiosi rispetto alle soluzioni note; in particolare, à ̈ uno scopo del trovato quello di fornire un sistema e un metodo che permettano di accoppiare i tubi alle testate dei radiatori tubieri da riscaldamento in modo particolarmente semplice, veloce ed efficace.

La presente invenzione à ̈ dunque relativa ad un sistema e un metodo di accoppiamento di tubi ad una testata di un radiatore tubiero da riscaldamento come definiti in termini essenziali nelle annesse rivendicazioni 1 e, rispettivamente, 9, nonché, per i caratteri addizionali preferiti, nelle rivendicazioni dipendenti.

L’invenzione consente di accoppiare i tubi alle testate dei radiatori tubieri da riscaldamento in modo particolarmente semplice, veloce ed efficace rispetto alle soluzioni note.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di un suo esempio non limitativo di attuazione, con riferimento alle figure dei disegni annessi, in cui:

– la figura 1 à ̈ una vista schematica parziale di un radiatore tubiero da riscaldamento realizzato in accordo al trovato;

– la figura 2 à ̈ una vista schematica esplosa, con parti in sezione, di un sistema di accoppiamento di tubi ad una testata di un radiatore tubiero da riscaldamento in accordo al trovato;

– le figure 3-4 mostrano il sistema di figura 2, con parti in sezione, in rispettive fasi del metodo di accoppiamento secondo il trovato;

– le figure 5-7 mostrano una variante del sistema delle figure 2-4, sempre in rispettive fasi del metodo di accoppiamento del trovato.

In figura 1 à ̈ illustrata una porzione di estremità di un radiatore 1 tubiero da riscaldamento. Il radiatore 1 comprende una coppia di testate 2 opposte (una sola delle quali mostrata in figura 1) e una serie di tubi 3 disposti tra le testate (solo alcuni mostrati in figura 1).

Le testate 2 e i tubi 3 sono costituiti da rispettivi corpi realizzati separatamente uno dall’altro, per esempio in materiale metallico come alluminio o acciaio. Opzionalmente, le testate 2 possono essere formate da più porzioni collegate tra loro. Testate 2 e tubi 3 possono essere variamente conformati (per esempio, a sezione trasversale sostanzialmente circolare, poligonale, eccetera).

Ciascuna testata 2 ha un corpo base che si estende sostanzialmente lungo un asse A e ha una camera 4 interna longitudinale; i tubi 3 sono costituiti da rispettivi corpi tubolari che si estendono lungo rispettivi assi X, sostanzialmente perpendicolari all’asse A della testata 2.

Con riferimento anche alle figure 2-4, la testata 2 à ̈ provvista di una camera 4 interna longitudinale, che si estende sostanzialmente lungo l’asse A, e di almeno una sede 5 di accoppiamento per ricevere una porzione di connessione 6 di un tubo 3; nell’esempio non limitativo illustrato, la testata 2 ha una serie di sedi 5 longitudinalmente spaziate una dall’altra per ricevere rispettive porzioni di connessione 6 di altrettanti tubi 3.

Ciascun tubo 3 à ̈ unito alla testata 2 (e analogamente all’altra testata, non illustrata) tramite un sistema 10 di accoppiamento che comprende: un primo elemento 11, costituito dalla testata 2 o da un settore 12 della testata 2; un secondo elemento 13, costituito dal tubo 3 o da una porzione di estremità 14 del tubo 3; un inserto 15 di unione; opzionalmente, uno o più anelli di tenuta 16.

Il primo elemento 11 à ̈ provvisto di almeno una sede 5 di accoppiamento per ricevere una porzione di connessione 6 di un tubo 3 lungo l’asse X del tubo 3; nell’esempio non limitativo illustrato (ma non necessariamente), l’elemento 11 à ̈ costituito dall’intera testata 2 e ha una serie di sedi 5 longitudinalmente spaziate una dall’altra per ricevere rispettive porzioni di connessione 6 di altrettanti tubi 3. Resta inteso che l’elemento 11 può essere costituito da un settore 12 della testata 2, avente una sola sede 5 o più sedi 5.

La sede 5 à ̈ internamente collegata alla camera 4 interna longitudinale e si estende sostanzialmente perpendicolare all’asse A lungo l’asse X tra un ingresso 17, formato su una superficie esterna dell’elemento 11 e delimitato da un bordo 18 di ingresso, e una battuta 19 assiale di estremità, sostanzialmente perpendicolare all’asse X; in particolare, la battuta 19 à ̈ disposta attorno ad una apertura 20 di collegamento tra la sede 5 e la camera 4.

Preferibilmente, ma non necessariamente, la sede 5 ha sezione trasversale (per esempio circolare, ma anche poligonale, ovale, eccetera) costante lungo l’asse X ed à ̈ delimitata da una parete 21 laterale sostanzialmente parallela all’asse X.

Il secondo elemento 13 à ̈ un elemento tubolare, costituito da un tubo 3 intero o da una sua porzione di estremità 14 comprendente la porzione di connessione 6; la porzione di connessione 6 presenta una estremità frontale 22 e ha forma e dimensioni tali da essere inserita nella sede 5; in particolare, la porzione di connessione 6 ha una parete laterale 23 disposta attorno all’asse X e sostanzialmente parallela all’asse X; la porzione di connessione 6 ha sezione trasversale costante di forma corrispondente a quella della sede 5 (per esempio circolare, ma anche poligonale, ovale, eccetera), in modo da essere inseribile nella sede 5 per scorrimento lungo l’asse X.

Per esempio, se la porzione di connessione 6 e la sede 5 sono cilindriche a sezione circolare, il diametro interno della sede 5 Ã ̈ sostanzialmente uguale al diametro esterno della porzione di connessione 6.

L’inserto 15 serve ad unire il primo elemento 11 al secondo elemento 13 e ha un corpo 25 tubolare, preferibilmente monolitico e per esempio realizzato in ottone, allumino, ferro o altro materiale, estendentesi lungo l’asse X.

L’inserto 15 si estende tra due estremità 26, 27 assialmente opposte; l’estremità 26 ha un bordo di contatto 28 cooperante in battuta con la battuta 19 della sede 5 e opzionalmente provvisto di uno smusso con funzione di invito per favorire l’inserimento dell’estremità 26 nella sede 5; l’estremità 27 opposta ha opzionalmente uno smusso o invito per favorire l’inserimento dell’inserto 15 nell’elemento 13; l’estremità 26 ha una sezione trasversale esterna di dimensioni maggiori dell’estremità 27 opposta; in altri termini, l’inserto 15 si allarga radialmente tra l’estremità 27 e l’estremità 26.

In particolare, l’inserto 15 comprende una porzione conica 30, disposta in prossimità dell’estremità 26 e divergente verso l’estremità 26, e una porzione di scorrimento 31, disposta verso l’estremità 27 opposta.

Si intende per “porzione conica†una porzione genericamente divergente, cioà ̈ avente dimensioni (sezione) trasversali crescenti in una direzione.

Nella fattispecie, la porzione conica 30 à ̈ divergente verso l’estremità 26, mentre à ̈ rastremata (si stringe) verso l’estremità 27 opposta.

La porzione di scorrimento 31 à ̈ configurata (cioà ̈ sagomata e dimensionata) in modo da essere liberamente scorrevole dentro l’elemento lungo l’asse, per esempio sostanzialmente cilindrica. La porzione di scorrimento 31 à ̈ disposta tra la porzione conica 30 e un risalto 32 radialmente esterno disposto all’estremità 27.

In generale, come sarà descritto in maggior dettaglio nel seguito, la porzione di scorrimento 31 à ̈ conformata in modo da essere inserita dentro la porzione di connessione 6 dell’elemento 13 e in modo tale che la porzione di connessione 6 sia scorrevole liberamente sulla porzione di scorrimento 31; la porzione conica 30 à ̈ conformata in modo da ricevere esternamente la porzione di connessione 6 e deformare plasticamente la porzione di connessione 6, a seguito di scorrimento dell’elemento 13 lungo l’asse X all’interno della sede 5, e forzare l’elemento 13 contro la parete 21 della sede 5 per accoppiare meccanicamente l’elemento 11 con l’elemento 13.

Il sistema 10 comprende opzionalmente uno o più anelli di tenuta 16, in particolare anelli di tenuta radiale, per esempio tipo O-ring.

Nell’esempio non limitativo di figura 2, il sistema 10 comprende un anello di tenuta 16 radiale che à ̈ alloggiato in una scanalatura 33, per esempio una scanalatura circonferenziale sostanzialmente anulare (o di altra forma), formata su una superficie 34 esterna della porzione di connessione 6 dell’elemento 13, e coopera con la parete 21 della sede 5.

Con riferimento alle figure 2-4, il metodo in accordo al trovato per unire, tramite il sistema 10, uno o più tubi 3 alla testata 2 (o alle testate 2) comprende le fasi di:

- predisporre almeno una testata 2, cioà ̈ il primo elemento 11 del sistema 10, almeno un tubo 3, cioà ̈ il secondo elemento 13 del sistema 10, e l’inserto 15; vantaggiosamente, l’elemento 13 à ̈ privo della scanalatura 33 (la superficie 34 à ̈ indeformata);

- inserire la porzione di scorrimento 31 dell’inserto 15, opzionalmente provvisto dell’anello (o degli anelli) di tenuta 16, all’interno della porzione di connessione 6 dell’elemento 13; l’inserimento avviene senza forzare l’inserto 15, sostanzialmente fino a portare l’estremità frontale 22 dell’elemento 13 (che scorre liberamente sulla porzione di scorrimento 31) all’inizio della porzione conica 30; in questa posizione, il risalto 32 si trova all’interno dell’elemento 13, ad una distanza prestabilita dall’estremità frontale 22 dell’elemento;

- deformare plasticamente la parete laterale 23 dell’elemento 13 a distanza prestabilita dall’estremità frontale 22 per realizzare la scanalatura 33 ed eventualmente anche una corrispondente proiezione 35 anulare radialmente interna all’interno dell’elemento 13; la deformazione della parete laterale 23 avviene ad una distanza tale all’estremità frontale 22 che la proiezione 35 sia disposta oltre il risalto 32 dell’inserto 15, dalla parte dell’estremità 26, e si trovi quindi sulla porzione di scorrimento 31 tra il risalto 32 e la porzione conica 30 dell’inserto 15;

- disporre l’anello di tenuta 16 nella scanalatura 33;

- innestare l’elemento 13, provvisto dell’inserto 15 e dell’anello di tenuta 16, nella sede 5 dell’elemento 11; e spingere assialmente (lungo l’asse X) l’elemento 13 dentro la sede 5, in modo tale da portare il bordo di contatto 28 contro la battuta 19, provocare lo scorrimento relativo dell’elemento 13 rispetto all’inserto 15 e all’elemento 11, e portare la porzione di connessione 6 dell’elemento 13 sulla porzione conica 30 dell’inserto 15, provocando così l’allargamento per deformazione plastica della parete laterale 23 dell’elemento 13; la parete laterale 23 viene infatti dilatata dalla porzione conica 30 e serrata contro la parete 21 della sede 5, realizzando l’accoppiamento meccanico tra l’elemento 11 e l’elemento 13; l’anello di tenuta 16, interposto radialmente e schiacciato tra l’elemento 13 e l’elemento 11, assicura la tenuta idraulica del sistema 10.

Nella variante mostrata nelle figure 5-7, nelle quali i dettagli simili o uguali a quelli già descritti sono indicati con i medesimi numeri, il primo elemento 11 ed il secondo elemento 13 sono analoghi a quelli già descritti; l’inserto 15 ha ancora un corpo 25 tubolare estendentesi assialmente tra due estremità 26, 27 opposte rispettivamente provviste di un bordo di contatto 28, cooperante in battuta con la battuta 19 della sede 5, e di uno smusso o invito; anche in questo caso, l’inserto 15 si allarga radialmente tra l’estremità 27 e l’estremità 26 (l’estremità 26 avendo una sezione trasversale esterna di dimensioni maggiori dell’estremità 27 opposta) e comprende una porzione conica 30 e una porzione di scorrimento 31.

In questa variante, l’inserto 15 à ̈ provvisto di uno o più anelli di tenuta 16, in particolare anelli di tenuta radiale, alloggiati in rispettive scanalature 33 formate su una superficie esterna dell’inserto 15; nell’esempio illustrato, l’inserto 15 ha un primo anello di tenuta 16 disposto all’estremità 26 e cooperante con la parete 21 della sede 5, e un secondo anello di tenuta 16 disposto all’estremità 27 e/o sulla porzione di scorrimento 31 e cooperante con una superficie laterale interna dell’elemento 13.

In questa forma di attuazione, il metodo di accoppiamento comprende le fasi di:

- predisporre il primo elemento 11 ed il secondo elemento 13 del sistema 10;

- predisporre l’inserto 15 con gli anelli di tenuta 16 nelle rispettive scanalature 33 dell’inserto 15;

- inserire l’inserto 15, e precisamente la sua porzione di scorrimento 31, provvisto degli anelli di tenuta 16, all’interno della porzione di connessione 6 dell’elemento 13; l’inserimento avviene senza forzare l’inserto 15, fino a quando l’estremità frontale 22 della porzione di connessione 6 dell’elemento 13 si arresta contro la porzione conica 30 dell’inserto 15;

- innestare l’elemento 13, provvisto dell’inserto 15, nella sede 5 dell’elemento 11; e spingere assialmente (lungo l’asse X) l’elemento 13 dentro la sede 5, in modo tale da portare il bordo di contatto 28 contro la battuta 19, provocare lo scorrimento relativo dell’elemento 13 rispetto all’inserto 15 e all’elemento 11, e portare la porzione di connessione 6 dell’elemento 13 sulla porzione conica 30 dell’inserto 15, provocando l’allargamento per deformazione plastica della parete laterale 23 dell’elemento 13; anche in questo caso, la parete laterale 23 dell’elemento 13 viene dilatata dalla porzione conica 30 dell’inserto 15 e realizza l’accoppiamento meccanico tra l’elemento 11 e l’elemento 13; gli anelli di tenuta 16, interposti radialmente e schiacciati tra l’inserto 15 e l’elemento 11 e, rispettivamente, l’elemento 13, assicurano la tenuta idraulica del sistema 10.

Resta infine inteso che al sistema e al metodo qui descritti ed illustrati possono essere apportate ulteriori modifiche e varianti che non escono dall’ambito delle annesse rivendicazioni.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema (10) di accoppiamento di tubi ad una testata di un radiatore tubiero da riscaldamento, estendentesi sostanzialmente lungo un asse (X) e comprendente un primo elemento (11), costituito da almeno un settore (12) di una testata (2) del radiatore e provvisto di almeno una sede (5) di accoppiamento; ed un secondo elemento (13), costituito da almeno una porzione di estremità (14) di un tubo (3) del radiatore e avente almeno una porzione di connessione (6) inseribile nella sede (5) del primo elemento (11) lungo l’asse (X); il sistema essendo caratterizzato dal fatto di comprendere un inserto (15) tubolare, estendentesi lungo l’asse (X) e avente: una porzione di scorrimento (31), conformata in modo da essere inserita dentro la porzione di connessione (6) del secondo elemento (13) ed essere scorrevole liberamente entro la porzione di connessione (6); ed una porzione conica (30), conformata in modo da ricevere esternamente la porzione di connessione (6) del secondo elemento (13) e deformare plasticamente la porzione di connessione (6), a seguito di scorrimento del secondo elemento (13) lungo l’asse (X) all’interno della sede (5), e forzare il secondo elemento (13) contro la sede (5) per accoppiare meccanicamente il primo elemento (11) con il secondo elemento (13).
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui l’inserto (15) si estende tra una prima ed una seconda estremità (26, 27) assialmente opposte; la prima estremità (26) avendo un bordo di contatto (28), cooperante in battuta con una battuta (19) assiale della sede (5), e una sezione trasversale esterna di dimensioni maggiori della seconda estremità (27).
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 2, in cui la porzione conica (30) à ̈ disposta in prossimità della prima estremità (26) e diverge verso detta prima estremità (26), e la porzione di scorrimento (31) à ̈ disposta verso la seconda estremità (27).
4. 4. Sistema secondo la rivendicazione 3, in cui la porzione di scorrimento (31) à ̈ disposta tra la porzione conica (30) e un risalto (32) radialmente esterno disposto alla seconda estremità (27).
5. 5. Sistema secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente uno o più anelli di tenuta (16), in particolare anelli di tenuta radiale.
6. 6. Sistema secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno un anello di tenuta (16) radiale, che à ̈ alloggiato in una scanalatura (33) formata su una superficie esterna della porzione di connessione (6) del secondo elemento (13), e coopera con una parete (21) della sede (5).
7. 7. Sistema secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l’inserto (15) à ̈ provvisto di uno o più anelli di tenuta (16), in particolare anelli di tenuta radiale, alloggiati in rispettive scanalature (33) formate su una superficie esterna dell’inserto (15).
8. 8. Sistema secondo la rivendicazione 7, in cui l’inserto (15) ha un primo anello di tenuta (16) cooperante con la parete (21) della sede (5), e un secondo anello di tenuta (16) cooperante con una superficie laterale interna del secondo elemento (13).
9. 9. Metodo di accoppiamento di tubi ad una testata di un radiatore tubolare da riscaldamento, comprendente le fasi di: - predisporre un primo elemento (11), costituito da almeno un settore (12) di una testata (2) del radiatore e provvisto di almeno una sede (5) di accoppiamento; un secondo elemento (13), costituito da almeno una porzione di estremità (14) di un tubo (3) del radiatore e avente almeno una porzione di connessione (6) inseribile nella sede (5) del primo elemento (11) lungo l’asse (X); ed un inserto (15) tubolare avente una porzione di scorrimento (31), conformata in modo da essere inserita dentro la porzione di connessione (6) del secondo elemento (13), ed una porzione conica (30); - inserire la porzione di scorrimento (31) dell’inserto (15) all’interno della porzione di connessione (6) del secondo elemento (13); - innestare il secondo elemento (13), provvisto dell’inserto (15), nella sede (5) del primo elemento (11); e spingere assialmente lungo l’asse (X) il secondo elemento (13) dentro la sede (5), in modo tale da portare un bordo di contatto (28) dell’inserto (15) contro una battuta (19) assiale formata nella sede (5), provocare lo scorrimento relativo del secondo elemento (13) rispetto all’inserto (15) e al primo elemento (11), e forzare il secondo elemento (13) sulla porzione conica (30), provocando l’allargamento per deformazione plastica di una parete laterale (23) del secondo elemento (13) per realizzare l’accoppiamento meccanico tra il primo elemento (11) e il secondo elemento (13).
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, in cui la fase di inserire la porzione di scorrimento (31) nella porzione di connessione (6) avviene sostanzialmente senza forzare l’inserto (15).
11. 11. Metodo secondo la rivendicazione 9 o 10, comprendente, dopo la fase di inserire la porzione di scorrimento (31) nella porzione di connessione (6), una fase di deformare plasticamente la parete laterale (23) del secondo elemento (13) a distanza prestabilita da una estremità frontale (22) della porzione di connessione (6), per realizzare una scanalatura (33) esterna, in cui à ̈ poi inserito un anello di tenuta (16), ed una corrispondente proiezione (35) anulare radialmente interna all’interno del secondo elemento (13).
12. 12. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 9 a 11, comprendente una fase di provvedere uno o più anelli di tenuta (16), in particolare anelli di tenuta radiale, tra il primo elemento (11) e il secondo elemento (13) e/o tra l’inserto (15) e il primo elemento (11) e/o il secondo elemento (13).