ITBS20080197A1 - Boccola alleggerita di connessione per elementi di radiatore - Google Patents

Boccola alleggerita di connessione per elementi di radiatore Download PDF

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Description

DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda una boccola di connessione per elementi di radiatore e in particolare una boccola di tipo alleggerito.
In particolare, à ̈ noto nell’arte realizzare boccole di connessione per radiatori, denominate †̃nipples’, le quali collegano meccanicamente e fluidicamente due elementi di radiatori adiacenti tra loro.
Infatti, le boccole sono corpi cilindrici cavi che delimitano un’apertura di passaggio per il liquido radiante, ad esempio acqua o olio. Dette boccole sulla superficie laterale esterna prevedono una coppia di filettature opposte tra loro, ossia una destrorsa e una sinistrorsa, in modo da poter essere contemporaneamente avvitate sulle filettature di fori di connessione di due elementi di radiatori accostati tra loro.
Le boccole prevedono sulla superficie laterale esterna anche un elemento di tenuta, tipicamente un O-ring, per fare tenuta idraulica con le pareti interne degli elementi di radiatore e convogliare tutta l’acqua o l’olio attraverso la sezione di passaggio in modo da consentire la circolazione del fluido radiante tra gli elementi di radiatore.
Le soluzioni dell’arte nota presentano numerosi svantaggi.
Ad esempio sono realizzate in materiale metallico e risultano pertanto pesanti e costose da realizzare. Lo spessore, e quindi il peso e il costo delle boccole, à ̈ elevato perché le coppie di serraggio delle boccole possono raggiungere anche il valore di 20 Kgm.
Inoltre, le boccole metalliche tendono a trasmettere il calore alla guarnizione che fa tenuta tra il corpo di boccola e le pareti laterali interne degli elementi di radiatore tra i quali la boccola à ̈ inserita.
La guarnizione in gomma a causa del surriscaldamento tende a rovinarsi e non garantisce più la tenuta nel tempo. Questo fenomeno si può verificare sia durante il normale funzionamento del radiatore sia e soprattutto durante la fase di verniciatura durante la quale le batterie pre-assemblate di radiatori vengono poste in forni di verniciatura a circa 200°C per circa 10 minuti.
Inoltre, nei radiatori ad olio che utilizzano resistenze elettriche all’interno degli elementi radianti, a causa di deformazioni termiche possono verificarsi contatti accidentali tra le resistenze e le pareti laterali interne delle boccole; a seguito di tali contatti le resistenze trasmettono elevate quantità di calore alle boccole e da queste alle guarnizioni che possono facilmente deteriorarsi. Infatti, le resistenze raggiungono temperature dell’ordine di qualche centinaia di gradi centigradi.
L’eccessiva trasmissione di calore alle guarnizioni attraverso il metallo della boccole ne può quindi compromettere irrimediabilmente le prestazioni di tenuta e può causare dannosi trafilamenti di liquido dagli elementi di radiatore.
Inoltre, le boccole dell’arte nota sono pesanti e costose da trasportare.
Il problema della presente invenzione à ̈ quello di realizzare una boccola che risolva gli inconvenienti citati con riferimento alla tecnica nota.
Tali inconvenienti e limitazioni sono risolti da una boccola in accordo con la rivendicazione 1.
Altre forme di realizzazione della boccola secondo l’invenzione sono descritte nelle successive rivendicazioni.
Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente comprensibili dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti e non limitativi di realizzazione, in cui:
la figura 1 rappresenta una vista prospettica di una boccola in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione;
la figura 2 rappresenta una vista frontale della boccola di figura 1, dal lato della freccia II di figura 1;
la figura 3 rappresenta una vista in sezione della boccola di figura 1, lungo il piano di sezione III-III di figura 2;
la figura 4 rappresenta una vista prospettica di un componente della boccola di figura 1.
Gli elementi o parti di elementi in comune tra le forme di realizzazione descritte nel seguito saranno indicati con medesimi riferimenti numerici.
Con riferimento alle suddette figure, con 4 si à ̈ globalmente indicata una boccola di connessione per elementi di radiatore, adatta a collegare meccanicamente e fluidicamente due elementi di radiatore adiacenti tra loro (non illustrati).
La boccola 4 comprende un corpo di boccola 8 che definisce e delimita, in corrispondenza di una parete laterale interna 12, una sezione di passaggio 16 di liquido radiante, quale ad esempio acqua o olio.
Il corpo di boccola 8 presenta, su una parete laterale esterna 20, opposta alla parete laterale interna 12, una coppia di filettature 24 per l’avvitamento della boccola 4 agli associabili elementi di radiatore.
Preferibilmente, il corpo di boccola 8 Ã ̈ un corpo cilindrico di asse X-X.
Le filettature 24 sono preferibilmente opposte tra loro, ossia una à ̈ destrorsa e l’altra à ̈ sinistrorsa, in modo da consentire l’avvitamento simultaneo della boccola 4 su elementi di radiatore accostati tra loro.
Vantaggiosamente, il corpo di boccola 8 à ̈ realizzato in materiale plastico e comprende un’armatura 28 in materiale metallico, meccanicamente distinta dal corpo di boccola 8 ed annegata all’interno del corpo 8 stesso.
Preferibilmente, il materiale plastico comprende una plastica termoplastica e/o termoindurente.
Secondo una forma di realizzazione, detto materiale plastico comprende nylon caricato con fibra di vetro.
Secondo una forma di realizzazione, l’armatura 28 comprende un collare cilindrico 32 munito di una pluralità di fori 36 adatti a realizzare un vincolo tra il corpo di boccola 8 e l’armatura 28 in esso annegata.
Secondo una ulteriore forma di realizzazione, detta armatura 28 comprende un collare cilindrico 32 munito di una pluralità di protuberanze o dentini (non illustrate) adatti a realizzare un vincolo tra il corpo di boccola 8 e l’armatura 28 in esso annegata.
Preferibilmente, l’armatura 28 presenta, in corrispondenza di bordi assiali 40, un profilo regolare comprendente un’alternanza di creste 44 e di gole 48.
Per bordi assiali si intendono bordi disposti in corrispondenza di opposte estremità del corpo di boccola 8 lungo l’asse X-X.
Secondo possibili forme di realizzazione, il profilo à ̈ un profilo triangolare, sinusoidale o †̃a greca’ (figura 4).
Il corpo di boccola 8 comprende, in corrispondenza della parete laterale interna 12, una pluralità di bugne o denti 52 adatti a consentire l’afferraggio e la rotazione della boccola 4 dal lato interno per il serraggio della stessa tra gli elementi di radiatori.
Preferibilmente, i denti 52 si estendono lungo l’intera estensione assiale del corpo di boccola 8.
Il corpo di boccola 8 comprende almeno due denti 52, disposti in posizioni diametralmente opposte tra loro; secondo possibili varianti di realizzazione, il corpo di boccola comprende tre o quattro denti disposti angolarmente a passo, ossia i denti 52 sono equispaziati angolarmente secondo angoli di 120 e 90 gradi rispettivamente.
Preferibilmente, i denti 52 sono ricavati di pezzo con il corpo di boccola 8, ossia nel medesimo stampaggio ad iniezione.
Il corpo di boccola 8, in corrispondenza della parete laterale esterna 20, comprende un anello centrale o sede 56, delimitato assialmente dalla coppia di filettature 24.
L’anello centrale 56 à ̈ assialsimmetrico rispetto all’asse X-X in modo da realizzare una parete di appoggio costante per un’associabile guarnizione (non illustrata).
In altre parole, l’anello centrale 56 à ̈ una parete laterale cilindrica liscia, priva di scanalature, incavi o protuberanze. Tale anello centrale 56 realizza una sede per la guarnizione e garantisce un supporto costante alla guarnizione nonché una migliore tenuta idraulica tra la guarnizione e le pareti degli elementi di radiatore tra le quali à ̈ disposta la boccola.
Preferibilmente, l’anello centrale o sede 56 à ̈ radialmente compreso tra le creste 44 e le gole 48 delle filettature esterne 24 della boccola 24: in questo modo le creste 44 delle filettature 24 costituiscono un vincolo assiale per la guarnizione che rimane posizionata nella mezzeria del corpo di boccola Verrà ora descritto il metodo di realizzazione di una boccola secondo l’invenzione.
In particolare, il metodo di realizzazione comprende la fase di predisporre l’armatura 28 cilindrica in materiale metallico, posizionarla in uno stampo per la realizzazione del corpo di boccola 8 e quindi iniettare materiale plastico in modo da formare il corpo di boccola 8 inglobando l’armatura 28 nella plastica.
La fase di predisposizione dell’armatura 28 metallica comprende preferibilmente una tranciatura da lamiera di una nastro avente larghezza assiale pari all’armatura e una ripiegatura del nastro tranciato secondo una forma cilindrica. Preferibilmente, la lamiera ripiegata in forma cilindrica può essere direttamente disposta nello stampo prima dell’iniezione senza effettuare la chiusura del nastro ripiegato, ad esempio tramite saldatura.
Infatti, la chiusura del nastro ripiegato viene di fatto realizzata dall’iniezione stessa di materiale plastico.
A seguito dell’estrazione della boccola dallo stampo, à ̈ possibile effettuare la fase di finitura superficiale della parete laterale esterna 20 della boccola 4, sia in corrispondenza delle filettature esterne 24 che in corrispondenza dell’anello centrale o sede 56 per la guarnizione.
Come si può apprezzare da quanto descritto, la boccola secondo l’invenzione consente di superare gli inconvenienti presentati nella tecnica nota.
In particolare, le boccole realizzate secondo la presente invenzione hanno una massa pari a circa un terzo della massa delle boccole dell’arte nota, a parità di diametro della sezione di passaggio del liquido radiante.
Inoltre, le boccole risultano anche meno costose da realizzare in quanto richiedono una quantità di materiale metallico notevolmente inferiore a quelle dell’arte nota, pur garantendo tenuta ermetica e resistenza meccanica di pari livello.
Inoltre, le boccole risultano estremamente economiche anche da trasportare in quanto decisamente più leggere rispetto alle boccole dell’arte nota.
Inoltre, le boccole della presente invenzione sono rivestite in materiale polimerico che non trasmette il calore e quindi preserva l’integrità delle guarnizioni sia durante la verniciatura in forno delle batterie di radiatori sia durante il funzionamento dei radiatori.
Inoltre, nel caso di radiatori elettrici funzionanti ad olio, l’eventuale contatto accidentale delle resistenze elettriche interne contro la superficie laterale interna delle boccole non trasmette l’elevato calore alle guarnizioni.
Inoltre, grazie al fatto che il corpo di boccola viene ottenuto per fusione, la realizzazione dei denti per l’avvitamento della boccola non comportano la creazione di incavi o rientranze sulla parete esterna del corpo di boccola. In questo modo, la parete laterale esterna offre un sostegno costante e regolare per l’associabile guarnizione che viene uniformemente compressa e deformata contro le sedi degli elementi di radiatore garantendo una tenuta ermetica sicura.
Vantaggiosamente l’armatura metallica interna consente di sopportare elevati carichi assiali di trazione che si generano a seguito del serraggio della boccola tra gli elementi di radiatori.
L’utilizzo di fori o protuberanze nell’armatura consente di creare vincoli e sottosquadri tra l’armatura e la matrice plastica del corpo di boccola in cui l’armatura viene annegata per stampaggio: tali vincoli garantiscono la coesione tra l’armatura e il corpo di boccola anche quando questo viene sottoposto ad elevati carichi assiali.
Inoltre, l’armatura in materiale metallico garantisce nel tempo la resistenza della boccola ai carichi assiali; in particolare impedisce qualsiasi improvvisa rottura a trazione del corpo di boccola anche nel caso in cui la plastica del corpo di boccola dovesse indebolirsi per invecchiamento.
Vantaggiosamente à ̈ possibile realizzare denti o bugne lungo l’intera lunghezza assiale del corpo di boccola, attraverso lo stampaggio senza per questo modificare la geometria della sede o anello centrale per la guarnizione: tali denti risultano quindi molto resistenti e possono sopportare elevate coppie di serraggio per la boccola senza richiedere armature dei denti stessi.
Un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti alle boccole sopra descritte, tutte peraltro contenute nell’ambito dell’invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (15)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Boccola di connessione (4) per elementi di radiatore, adatta a collegare meccanicamente e fluidicamente due elementi di radiatore adiacenti tra loro, comprendente - un corpo di boccola (8) che definisce e delimita, in corrispondenza di una parete laterale interna (12), una sezione di passaggio (16) di liquido radiante, - il corpo di boccola (8) presentando, su una parete laterale esterna (20), opposta alla parete laterale interna (12), una coppia di filettature (24) per l’avvitamento della boccola (4) agli associabili elementi di radiatore, caratterizzata dal fatto che - il corpo di boccola (8) à ̈ realizzato in materiale plastico e comprende un’armatura (28) in materiale metallico, meccanicamente distinta dal corpo di boccola (8) ed annegata all’interno del corpo (8) stesso.
  2. 2. Boccola (4) secondo la rivendicazione 1, in cui detto materiale plastico comprende una plastica termoplastica e/o termoindurente.
  3. 3. Boccola (4) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto materiale plastico comprende nylon caricato con fibra di vetro.
  4. 4. Boccola (4) secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, in cui detta armatura (28) comprende un collare cilindrico (32) munito di una pluralità di fori (36) adatti a realizzare un vincolo tra il corpo di boccola (8) e l’armatura (28) in esso annegata.
  5. 5. Boccola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta armatura (28) comprende un collare cilindrico (32) munito di una pluralità di protuberanze o dentini adatti a realizzare un vincolo tra il corpo di boccola (8) e l’armatura (28) in esso annegata.
  6. 6. Boccola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta armatura (28) presenta, in corrispondenza di bordi assiali (40), un profilo regolare comprendente un’alternanza di creste (44) e di gole (48).
  7. 7. Boccola (4) secondo la rivendicazione 6, in cui detto profilo à ̈ un profilo triangolare, sinusoidale o †̃a greca’.
  8. 8. Boccola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il corpo di boccola (8) comprende, in corrispondenza di detta parete laterale interna (12), una pluralità di denti (52) adatti a consentire l’afferraggio e la rotazione della boccola (4) dal lato della parete laterale interna (12) per il serraggio della stessa tra gli elementi di radiatori.
  9. 9. Boccola (4) secondo la rivendicazione 8, in cui detti denti (52) si estendono lungo l’intera estensione assiale del corpo di boccola (8).
  10. 10. Boccola (4) secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui detti denti (52) sono ricavati di pezzo con il corpo di boccola (8).
  11. 11. Boccola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la parete laterale esterna (20) comprende un anello centrale (56), delimitato assialmente dalla coppia di filettature (24), detto anello centrale (56) essendo assialsimmetrico in modo da realizzare una parete di appoggio costante e una sede per un’associabile guarnizione.
  12. 12. Radiatore comprendente almeno due elementi di radiatore fluidicamente e meccanicamente connessi tra loro mediante almeno una boccola (4) secondo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 11.
  13. 13. Metodo di realizzazione di una boccola (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 11, comprendente le fasi di: - predisporre una armatura (28) cilindrica in materiale metallico, - posizionare detta armatura (28) in uno stampo per la realizzazione del corpo di boccola (8), - iniettare materiale plastico in modo da formare il corpo di boccola (8) inglobando l’armatura (28) nella plastica.
  14. 14. Metodo di realizzazione secondo la rivendicazione 13, in cui la fase di predisposizione dell’armatura (28) metallica comprende la fase di tranciatura da lamiera di una nastro avente larghezza assiale pari all’armatura (28) e la fase di ripiegatura del nastro tranciato secondo una forma cilindrica.
  15. 15. Metodo di realizzazione secondo la rivendicazione 14, comprendente la fase di finitura superficiale della parete laterale esterna (20) della boccola (4) in corrispondenza delle filettature esterne (24) e della sede o anello centrale (56) per la guarnizione.
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