ITRN20110001U1 - Tappo filettato in materiale plastico per avvitamento forzato e facilitato - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per MODELLO DI UTILITÀ' INDUSTRIALE dal titolo:

TAPPO FILETTATO IN MATERIALE PLASTICO PER

AVVITAMENTO FORZATO E FACILITATO

La presente invenzione concerne un tappo filettato in materiale plastico per avvitamento forzato e facilitato.

La tecnica nota conosce già dei tappi filettati, realizzati in materiale plastico, destinati all'impiego industriale, atti ad essere inseriti con avvitamento e serraggio forzati in un foro di un generico organo destinatario. Tali tappi sono utilizzati per i più vari scopi, tra i quali, ad esempio, quello di otturare fori, di proteggerli da eventuali danneggiamenti, di ricoprirli per esigenze funzionali od estetiche, di renderli stagni, di contrassegnarli, di renderli ermetici, ecc.

Un tipo noto di tappi siffatti prevede una struttura monolitica, complessa, dotata di un asse di simmetria longitudinale, nella quale sono individuabili essenzialmente tre parti fondamentali: un corpo, una flangia ed una testa, parti che sono poste una di seguita all’altra longitudinalmente all'asse di simmetria medesimo.

Il corpo del tappo è sostanzialmente cilindrico, è internamente cavo, ed è dotato di una parete di contorno nella quale è ricavata una filettatura esterna destinata ad accoppiarsi con una congruente filettatura ricavata invece all'interno del foro destinatario del tappo.

La flangia è essenzialmente conformata ad anello, ed è interposta tra corpo e testa, rispetto alle quali deborda sporgendone trasversalmente all'asse del tappo. Nell'uso del tappo in opera la flangia è destinata a riscontrare una partizione di superficie dell'organo che contorna il foro esercitandovi un'azione di spinta conseguente aH'awitamento, azione di spinta che è tanto più intensa quanto più elevata è la coppia di serraggio con cui il tappo è avvitato a forza nel foro.

La testa ha la forma di un solido tubolare di contorno prismatico, che si sviluppa per una breve lunghezza assiale, proiettandosi dalla flangia da parte opposta rispetto al corpo.

Il solido tubolare è provvisto di un'ampia cavità interna che, lateralmente, è contornata da una spessa parete, conformata ad anello chiuso e dotata di spessore uniforme e costante. La cavità interna è dotata anche di fondo, chiuso, materializzato dalla stessa flangia. Un'ampia apertura posta in posizione sommitale del solido tubolare consente l'accesso dall'esterno alla cavità interna della testa del tappo.

Nei tappi di tecnica nota sopra richiamati la testa è provvista di diversi tipi di superici di accoppiamento su cui impegnare un utensile di manovra per avvitare o svitare, a forza, il tappo.

Di tali superici di accoppiamento: prime superici di accoppiamento sono individuate sulle facce della superficie esterna della parete ad anello del solido tubolare; seconde superfici di accoppiamento sono recate invece da risalti prominenti contenuti all'interno della cavità.

Più in particolare, le prime superfici esterne sono sostanzialmente ortogonali al piano di giacitura della flangia e sono conformate e dimensionate in modo tale da potersi accoppiare con un utensile di manovra costituito ad esempio da una chiave a bocca o da una chiave a bussola, unificate, di produzione standard ed impiegate normalmente per il serraggio di bulloni di acciaio.

Gli utensili di manovra sopra indicati - indipendentemente dalla propria forma di realizzazione tecnologica - operano sempre con avvolgimento dall'esterno della superficie esterna del corpo tubolare della testa e si accoppiano con detta superfìcie con un certo gioco circonferenziale sempre presente e non eliminabile.

Le seconde superfici di accoppiamento, recate invece dai risalti paralleli interni alla cavità, delimitano invece in combinazione tra loro una interposta sede o fessura in cui può impegnarsi un ulteriore tipo di utensile di manovra, ancora di tipo standardizzato per impieghi generici, rappresentato in tal caso da un cacciavite che può essere impegnato nella sede per esercitare lo sforzo necessario per l'avvitamento/svitamento del tappo.

Come detto precedentemente il tappo è costituito normalmente in materiale plastico. Gli utensili di manovra di tipo standard sono costruiti invece in acciaio ad alta resistenza e sono dimensionati in modo da essere in grado di espletare coppie di serraggio di intensità adatta al serraggio a fondo di bulloni di acciaio. Ne consegue che a causa dell'alta fondo di bulloni di acciaio. Ne consegue che a causa dell'alta capacità di sforzo che può essere generata con questi utensili, nel loro impiego perii montaggio/smontaggio dei tappi plastici, è necessario modulare con grande attenzione l'intensità della coppia di serraggio in maniera tale da assicurare sempre il giusto compromesso tra un serraggio del tappo adeguato alle funzionalità specifiche ad esso richieste, ed un serraggio non eccessivo ed al di sotto di un valore limite che potrebbe causare un danneggiamento permanente della testa del tappo; danneggiamento cui concorre, peraltro, anche l'ineliminabile gioco circonferenziale con cui l'utensile di manovra sì impegna con le prime e/o con le seconde superfici di accoppiamento precedentemente definite.

In pratica, all'atto del montaggio di detti tappi può accadere che per tenersi in una condizione di relativa sicurezza rispetto alla condizione di danneggiamento del tappo, il montatore può tendere a serrare il tappo, cautelativamente, meno di quanto necessario per assicurare ad esempio la ottimale tenuta stagna del foro.

Il che può essere causa di successivi inconvenienti che potrebbero condurre al danneggiamento non solo dell'organo meccanico destinatario del tappo, ma anche, indirettamente, della stessa macchina o dello stesso impianto con cui tale organo è in relazione operativa.

Per contro, anche un serraggio eccessivo del tappo può essere causa di altri, non meno gravi, inconvenienti. Infatti, seppure sia vero che un serraggio elevato, tale ad esempio da deformare permanentemente la testa del tappo, potrebbe indirettamente rassicurare circa l'efficienza della tenuta stagna del tappo, è altrettanto vero che se nel corso della vita utile del tappo in opera dovesse poi rendersi necessaria la rimozione del tappo (ad esempio per una manutenzione ordinaria o straordinaria dell'organo o delle parti di macchina che fanno uso di tale organo) una eventuale deformazione permanente del tappo potrebbe impedire addirittura l'applicazione stessa della chiave di manovra impedendo il conseguente regolare svitamento e smontaggio. Paradossalmente tutto ciò, può rendere assai laborioso e costoso un intervento manutentivo di per sé ordinario, con l'aggravante talvolta che a tali difficoltà di manovra del tappo potrebbero aggiungersi ulteriori difficoltà nella manovra degli attrezzi imputabili allo locazione stessa del tappo - nell'ambito dell'organo e/o dell'impianto utilizzatore.

Altra problematica di rilievo, presentata dall’uso di utensili di manovra adatti al serraggio di bulloni di acciaio, riguarda il fatto che, sempre a causa della loro capacità di sviluppare intense coppie di serraggio, quando si proceda all’avvitamento del tappo nel caso in cui la filettatura del tappo non sia stata correttamente impegnata nella filettatura del foro destinatario, è assai facile produrre un danneggiamento permanente della filettatura plastica del tappo. Se ciò dovesse verificarsi potrebbero determinarsi conseguenti difetti di tenuta ermetica, con potenziale stillicidio di liquidi, con il rischio di compromettere l'affidabilità stessa dell'organo utilizzatore del tappo.

Pertanto, all’atto del montaggio dei tappi, occorre prestare la dovuta attenzione alla fase iniziale dell'avvitamento andando a ricercare l'inizio della filettatura ed il regolare impegno della stessa nel foro destinatario. Nella tecnica nota tale operazione è eseguibile in un tempo unitario relativamente breve, che tuttavia, quando moltiplicato per un numero elevato di prodotti da assemblare in serie, diviene di entità non trascurabile. Peraltro, tale aspetto può essere anche aggravato dalla eventuale, non infrequente scarsa competenza e sensibilità tecnica del personale di manodopera preposto a queste operazioni con il risultato che un'operazioni di montaggio, ancorché relativamente semplice, quando non eseguita in modo corretto può divenire addirittura critica per l'affidabilità della macchina destinataria del tappo.

Primario scopo del trovato è quello di ovviare a tali inconvenienti proponendo un tappo conformato in modo tale da permettere il ricevimento di una coppia di serraggio anche molto intensa , senza tuttavia subire deformazioni permanenti tali da pregiudicare la funzionalità del tappo o viceversa la regolarità dei successivi eventuali smontaggi che dovessero rendersi necessari.

In accordo con tale scopo, la testa del tappo è conformata in modo da tale da presentare pareti contornatrici della cavità della testa dotare di spessore incrementato almeno in prossimità della flangia, nonché localizzato totalmente all'interno della cavità della testa in modo tale da non comportare alcuna limitazione d'uso agli utensili di manovra del tappo realizzati in forma standardizzata.

Altro scopo de! trovato è quello di consentire l'automatico e regolare impegno della filettatura del corpo indipendentemente dalla posizione relativa con la quale il tappo sia presentato alla filettatura destinataria. Le caratteristiche tecniche della presente invenzione, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente deducibili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate, in particolare dalla rivendicazione 1 e, inoltre, da una qualsiasi rivendicazione dipendente, direttamente o indirettamente, dalla rivendicazione 1.

I vantaggi della presente invenzione risulteranno, inoltre, maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata che segue, la quale è fatta con riferimento ai disegni allegati che rappresentano forme di realizzazione puramente esemplificative e non limitative della stessa invenzione, in cui:

le figure 1 , 2 e 3 sono rispettivamente una vista in alzato, una vista in pianta dall'alto ed una vista laterale di un tappo conforme all'invenzione;

la figura 4 è una vista prospettica che illustra il tappo nel suo insieme;

la figura 5 è una sezione del tappo eseguita con un piano la cui traccia è indicata con A-A in figura 2.

Con riferimento alle figure degli uniti disegni, nelle figure 1,2 e 3 con 1 si è indicato nel suo complesso un tappo 1 filettato, destinato ad essere inserito con serraggio forzato in un foro ricavato in un generico organo destinatario, non mostrato nei disegni. Il tappo 1 - preferibilmente realizzato in materiale plastico - essenzialmente comprende una struttura monolitica, dotata di un asse 2 longitudinale, di simmetria, e formata da: un corpo 3, una flangia 4 ed una testa 5, disposti ordinatamente in prosecuzione lungo l'asse 2, con la flangia 4 interposta tra il corpo 3 e la testa 5.

II corpo 3 [figure 4, 5] è internamente cavo ed è dotato, esternamente, di una filettatura 6, che deve pensarsi congruente con una

filettatura interna del foro dell’organo destinatario del tappo 1. La filettatura 6 è interposta tra due collarini 17a e 17b cilindrici, lisci, uno 17a dei quali è contiguo alla flangia 4, mentre l'altro 17b è ricavato in corrispondenza di un'estremità del corpo 3 lontana dalla flangia 4 medesima. Dalla osservazione comparata delle figure 2, 4 e 5 si rileva che la testa 5 ha la forma di un solido 8 tubolare prismatico, di contorno poligonale, nella fattispecie esagonale. Il solido 8 tubolare si sviluppa longitudinalmente all'asse 2 del tappo 1 per una breve lunghezza proiettandosi dalla flangia 4 dal lato della stessa che è opposto a quello interessato dal corpo 3.

Il solido 8 tubolare è provvisto di una cavità 7 interna: che lateralmente, è contornata da una spessa parete 9 conformata ad anello chiuso; e che inferiormente è delimitata da una superficie 21 di fondo, chiusa e materializzata dalla stessa flangia 4. In posizione sommitale del solido 8 tubolare è presente un'apertura 11 di accesso alla cavità 7 interna della testa 5. Più in particolare, la parete 9 del solido 8 tubolare che contorna la cavità 7 è provvista esternamente di una superficie 9e laterale sostanzialmente ortogonale al piano di giacitura della flangia 4 ed internamente di una superficie 9i laterale interna, corrispondentemente poligonale, la quale è obliqua rispetto all’asse 2 della cavità 7, divergendo rispetto ad esso concordemente con il verso di percorrenza di detto asse 2 diretto dal corpo 3 alla testa 5 del tappo 1.

Lo spessore della parete 9 è variabile da un minimo localizzato in corrispondenza dell'apertura 11 di accesso alla cavità 7 interna della testa 5 al massimo che è invece localizzato in corrispondenza della zona di attacco del solido 9 tubolare alla flangia 4. La variazione di spessore è preferibilmente continua e lineare ed è ottenuta integralmente all'interno della cavità 7. Si ottiene in tal modo un sensibile incremento di resistenza della parete 9 del solido 8 tubolare senza per questo determinare alcuna modificazione della sua superficie 9e laterale esterna che può essere perciò impegnata regolarmente e senza limitazione alcuna mediante utensili di manovra di tipo standardizzato ed unificato.

Tornando al corpo 3 si nota che la presenza nel tappo 1 del collarino 17b cilindrico fa sì che per realizzare il regolare imbocco ed impegno iniziale della filettatura 6 nella congruente filettatura del foro destinatario, la ricerca dell'inizio della filettatura, da parte del montatore, non sia necessaria. In pratica è sufficiente iniziare ad avvitare il tappo 1 - in qualsiasi condizione esso si presenti - per far sì che il corretto impegno della filettatura abbia a realizzarsi automaticamente, senza alcun intervento da parte del montatore, dopo l'esecuzione, al massimo, di mezzo angolo giro di rotazione del tappo 1 intorno al proprio asse 2.

Tutto ciò permette dunque di evitare qualsiasi danneggiamento del tappo, contribuendo a garantirne la perfetta tenuta ed il regolare serraggio e contribuendo inoltre a ridurre sia i tempi di primo assemblaggio sia i tempi di intervento nelle eventuali successive manutenzioni, con evidenti vantaggi in termini di riduzione dei relativi costi di produzione e/o manutenzione.

L’invenzione cosi concepita è suscettibile di evidente applicazione industriale; può essere altresì oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; tutti i dettagli possono essere sostituiti, inoltre, da elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Tappo (1 ) filettato in materiale plastico comprendente una struttura monolitica che è dotata di un asse (2) di simmetria longitudinale, e che include una testa (5), un corpo (3) provvisto di filettatura (6) esterna, ed una flangia (4) di serraggio interposta tra testa (5) e corpo (3); struttura in cui la testa (5) è conformata come un solido (8) tubolare che si proietta dalla flangia (4) in direzione parallela all'asse (2) del tappo (1), e che è provvisto di una cavità (7) interna, accessibile dall'esterno attraverso un'estremità del solido (8), detta cavità (7) essendo contornata lateralmente da una superficie (22) non circolare di una parete (9) conformata ad anello; il tappo (1) essendo caratterizzato dal fatto che detta parete (9) del solido (8) tubolare che contorna detta cavità (7) è dotata di spessore variabile, presentando un maggiore spessore localizzato in prossimità di detta flangia (4).
2. 2. Tappo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che lo spessore di detta parete (9) del solido (8) tubolare che contorna detta cavità (7) è minimo in prossimità di detta apertura (11) di accesso e massimo in prossimità di detta flangia (4), la variazione di spessore tra detti minimo e detto massimo essendo localizzata integralmente all'interno di detta cavità (7).
3. 3. Tappo, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto spessore di parete (9) è variabile con progressione continua tra detti minimo e detto massimo.
4. 4. Tappo, secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la parete (9) che contorna la cavità (7) è provvista di una superficie (9e) esterna parallela a detto asse (2) longitudinale, e che la superficie (9i) interna di detta parete (9) rivolta verso la cavità (7) è obliqua rispetto a detto asse (2) e divergente percorrendo l'asse (2) in allontanamento dalla flangia (4).
5. 5. Tappo (1) filettato, in materiale plastico, comprendente una struttura monolitica dotata di un asse (2) di simmetria longitudinale, la quale include una testa (5), un corpo (3) provvisto di filettatura (6) esterna, ed una flangia (4) di serraggio interposta tra testa (5) e corpo (3); caratterizzato per il fatto che il corpo (3) del tappo (1) è provvisto di un collarino (17b) cilindrico, liscio, che precede l'inizio della filettatura (6) esterna di detto corpo (3) e che è atto a consentire l’automatico impegno della filettatura indipendentemente dalla posizione relativa con la quale il tappo (1) è presentato alla filettatura destinataria.