ITMI20121835A1

ITMI20121835A1 - TRANSPARENCY LEVEL INDICATOR

Info

Publication number: ITMI20121835A1
Application number: IT001835A
Authority: IT
Inventors: Paolo Angelini; Raffaele Angelini; Giuseppe Dalmasso
Original assignee: Bonetti Cesare Spa
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2014-04-30

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Forma oggetto del presente trovato un indicatore di livello a trasparenza. The present invention relates to a transparency level indicator.

E' nota, nel settore tecnico dell'accumulo di fluidi in serbatoi o simili, la necessitÃ di poter rilevare dall'esterno il livello di fluido presente in un serbatoio; a tale scopo sono noti i cosiddetti indicatori di livello, ovvero strumenti collegati al serbatoio tramite valvole di intercettazione e atti a evidenziare l'altezza del fluido all'interno del serbatoio. It is known, in the technical sector of the accumulation of fluids in tanks or the like, the need to be able to detect from the outside the level of fluid present in a tank; for this purpose the so-called level indicators are known, ie instruments connected to the tank by means of shut-off valves and suitable for highlighting the height of the fluid inside the tank.

Tra gli indicatori di livello sono in particolare noti quelli cosiddetti a vetro che comprendono una camera di contenimento del fluido frontalmente chiusa da vetri e che possono funzionare o per trasparenza dei raggi di una sorgente luminosa posta posteriormente ai vetri ed esternamente alla camera stessa, o per riflessione della luce ambiente . Among the level indicators, in particular the so-called glass ones are known which comprise a fluid containment chamber frontally closed by glasses and which can operate either by transparency of the rays of a light source located behind the glasses and outside the chamber itself, or by ambient light reflection.

Nel caso di indicatori a trasparenza si prevedono due cristalli piani di chiusura frontale della camera del fluido e una retro-illuminazione da parte di adatte sorgenti luminose, esterne, che attraversando il fluido determinano un colore, che l'utilizzatore vede piÃ¹ scuro, corrispondentemente a presenza di fluido e piÃ¹ chiaro, corrispondentemente ad assenza di fluido nella camera, la zona di cambio colore corrispondente al menisco del pelo libero del fluido rappresentando il livello del fluido. In the case of transparent indicators, two flat crystals are provided for frontal closure of the fluid chamber and a back-lighting by suitable external light sources, which, crossing the fluid, determine a color, which the user sees darker, corresponding to presence of fluid and lighter, corresponding to the absence of fluid in the chamber, the color change zone corresponding to the meniscus of the free surface of the fluid representing the fluid level.

In entrambi i casi la camera del fluido e i rispettivi vetri devono essere racchiusi in un involucro metallico che, alle diverse condizioni di pressione e temperatura, deve garantire la stabilitÃ meccanica dell'assieme, la corretta trattenuta dei vetri, senza danneggiamenti degli stessi, e la compressione di varie guarnizioni di tenuta del fluido interposte tra i vetri e le altre parti dell'assieme. In both cases the fluid chamber and the respective glasses must be enclosed in a metal casing which, at different pressure and temperature conditions, must guarantee the mechanical stability of the assembly, the correct retention of the glasses, without damaging them, and the compression of various fluid sealing gaskets interposed between the glasses and the other parts of the assembly.

Esempi di indicatori a trasparenza secondo tecnica nota sono ad esempio descritti in US2005/0257613 e US 3221 552. Examples of transparency indicators according to the known art are for example described in US2005 / 0257613 and US 3221 552.

Sebbene funzionali tali indicatori noti presentano tuttavia, alcune limitazioni derivanti dal fatto che il supporto dei due vetri Ã ̈ attuato tramite elementi rettilinei tra loro indipendenti e, alle pressioni di esercizio, le forze agenti su questi ultimi, che costituiscono l'involucro dell'indicatore, tendono a deformare lo stesso nella direzione ortogonale ai vetri (cosiddetta deformazione a oliva) , determinando perdite che inficiano la funzione dell'indicatore,· per compensare tali effetti Ã ̈ pertanto necessario attuare gli involucri con spessori elevati del materiale e con un elevato numero di pezzi di connessione e fissaggio il che provoca un aumento del peso complessivo e quindi dei costi di produzione e delle difficoltÃ di manipolazione e immagazzinamento . Although functional, these known indicators nevertheless have some limitations deriving from the fact that the support of the two glasses is carried out through rectilinear elements independent of each other and, at operating pressures, the forces acting on the latter, which constitute the housing of the indicator. , tend to deform the same in the direction orthogonal to the glass (so-called olive deformation), causing losses that affect the function of the indicator, of connection and fixing pieces which causes an increase in the overall weight and therefore in production costs and difficulties in handling and storage.

Oltre a ciÃ² gli indicatori noti presentano tiranti di trattenuta delle flange metalliche di chiusura dell'indicatore di elevata lunghezza e quindi particolarmente soggetti alle dilatazioni termiche dovute alle elevate temperature di esercizio, dilatazioni che contribuiscono alle deformazioni delle parti metalliche e quindi ai malfunzionamenti dell'indicatore. In particolare l'allungamento dei tiranti provoca una diminuzione della compressione delle guarnizioni di tenuta con conseguente rischio di perdite verso l'esterno. In addition to this, the known indicators have high-length tie rods for retaining the metal closing flanges of the indicator and therefore particularly subject to thermal expansion due to high operating temperatures, expansions that contribute to the deformation of the metal parts and therefore to the malfunctions of the indicator. . In particular, the lengthening of the tie rods causes a decrease in the compression of the sealing gaskets with the consequent risk of leaks towards the outside.

Si pone pertanto il problema tecnico di realizzare un indicatore di livello a vetro, del tipo a trasparenza, che risulti resistente alle deformazioni derivanti dalle elevate pressioni e temperature dei fluidi, ma nel contempo leggero ed economico, contribuendo in tal modo anche ad un sostanziale risparmio energetico sia in fase di produzione che di imballaggio e trasporto. Therefore, the technical problem arises of creating a glass level indicator, of the transparency type, which is resistant to deformations deriving from the high pressures and temperatures of the fluids, but at the same time light and economical, thus also contributing to substantial savings. energy both in production and in packaging and transport.

Nell'ambito di tale problema si richiede inoltre che tale dispositivo sia di contenuti ingombri, di facile ed economica produzione ed assemblaggio e formato da parti componenti, le cui dilatazioni termiche determinino effetti ridotti rispetto alla tecnica nota. Within the scope of this problem, it is also required that this device be small in size, easy and inexpensive to produce and assemble, and comprise component parts, whose thermal expansions cause reduced effects compared to the known art.

Tali risultati sono ottenuti secondo il presente trovato da un indicatore di livello secondo le caratteristiche di rivendicazione 1. These results are obtained according to the present invention by a level indicator according to the characteristics of claim 1.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione di un esempio non limitativo di attuazione dell'oggetto del presente trovato effettuata con riferimento ai disegni allegati, in cui si mostra: More details can be found from the following description of a non-limiting example of embodiment of the object of the present invention made with reference to the attached drawings, which show:

in figura 1 : una vista prospettica in esploso di un indicatore di livello per trasparenza secondo il presente trovato; in figure 1: an exploded perspective view of a level indicator for transparency according to the present invention;

in figura 2 : una vista frontale dell'indicatore di fig.l assemblato e in figure 2: a front view of the assembled indicator of figure 1 e

in figura 3 : una sezione secondo il piano di traccia III-III di fig. 2; in figure 3: a section along the line III-III of fig. 2;

in figura 4 : una vista prospettica in esploso di un ulteriore esempio di attuazione di un indicatore di livello per trasparenza secondo il presente trovato ; in figure 4: an exploded perspective view of a further example of embodiment of a level indicator for transparency according to the present invention;

in figura 5 : una vista frontale dell'indicatore di fig.4 assemblato e in figure 5: a front view of the assembled indicator of fig.4 e

in figura 6 : una sezione secondo il piano di traccia VI-VI di fig. 5. in figure 6: a section along the line VI-VI of fig. 5.

Come illustrato in fig.l e assunte per sola comoditÃ di descrizione e senza significato limitativo una terna di riferimento con direzioni rispettivamente: verticale Z-Z corrispondente alla dimensione maggiore dell'indicatore e alla normale posizione di lavoro dello stesso, longitudinale X-X corrispondente alla larghezza frontale dell'indicatore, e trasversale Y-Y corrispondente alla direzione dello spessore dell'indicatore, un indicatore di livello a trasparenza secondo il presente trovato comprende sostanzialmente: As illustrated in fig. 1, a reference frame with directions respectively: vertical Z-Z corresponding to the largest dimension of the indicator and the normal working position of the same, longitudinal X-X corresponding to the front width of the indicator, and transversal Y-Y corresponding to the direction of the thickness of the indicator, a transparent level indicator according to the present invention substantially comprises:

+) un supporto centrale 10, esteso nella direzione verticale Z-Z, le cui opposte facce corte 10b presentano fori 14 e le cui opposte facce lunghe frontali 10a presentano un rispettivo incasso 11 esteso nella direzione trasversale Y-Y e atto al contenimento di una relativa guarnizione 20 di tenuta; secondo il trovato il supporto 10 presenta sezione trasversale a "U" (fig.3) per formare la camera 13 di contenimento del fluido; la base 10a della "U" Ã ̈ attraversata nella direzione trasversale Y-Y da una pluralitÃ di fori 14, allineati lungo la direzione verticale Z-Z atti a far passare la luce proveniente da un illuminatore esterno 50 schematizzato con linea a tratti. +) a central support 10, extended in the vertical direction Z-Z, whose opposite short faces 10b have holes 14 and whose opposite long front faces 10a have a respective recess 11 extended in the transverse direction Y-Y and suitable for containing a relative gasket 20 of estate; according to the invention, the support 10 has a "U" -shaped cross section (Fig. 3) to form the chamber 13 for containing the fluid; the base 10a of the "U" is crossed in the transverse direction Y-Y by a plurality of holes 14, aligned along the vertical direction Z-Z suitable for passing the light coming from an external illuminator 50 schematized with dashed line.

In una forma preferita di attuazione detti fori presentano forma troncoconica con base maggiore rivolta verso la sorgente luminosa al fine di una migliore diffusione della luce all'interno della camera che rende piÃ¹ evidente il menisco del fluido e quindi il livello dello stesso; In a preferred embodiment, said holes have a truncated cone shape with a larger base facing the light source in order to better diffuse the light inside the chamber which makes the meniscus of the fluid and therefore the level of the same more evident;

+) un primo e un secondo vetro 30 estesi lungo la direzione verticale Z-Z e di adatto spessore per resistere alle pressioni di esercizio; detti vetri sono parzialmente contenuti nell'incasso 11 del supporto 20 in modo da rimanere bloccati in posizione nelle due direzioni verticale Z-Z e longitudinale X-X, +) a first and a second glass 30 extended along the vertical direction Z-Z and of suitable thickness to withstand the operating pressures; said glasses are partially contained in the recess 11 of the support 20 so as to remain locked in position in the two vertical directions Z-Z and longitudinal X-X,

+) una coppia di flange 40, tra loro contrapposte, di chiusura dell'indicatore le quali presentano corpo centrale 41 a forma di "U" la cui base presenta una asola 41a aperta nella direzione verticale Z-Z per consentire la visione del vetro 30; nell'esempio di attuazione di fig. 1 le estremitÃ dei rami 42 della "U" sono raccordate ad alette 43 estese nella direzione longitudinale X-X e dotate di fori 45 per il passaggio di tiranti esemplificati nelle figure da bulloni 44a atti all'accoppiamento con rispettivi dadi 44b. +) a pair of flanges 40, opposed to each other, for closing the indicator which have a central body 41 in the shape of a "U" whose base has a slot 41a open in the vertical direction Z-Z to allow viewing of the glass 30; in the example of embodiment of fig. 1 the ends of the branches 42 of the "U" are connected to fins 43 extending in the longitudinal direction X-X and provided with holes 45 for the passage of tie rods exemplified in the figures by bolts 44a suitable for coupling with respective nuts 44b.

Ciascuna aletta 43 presenta estremitÃ libera sagomata secondo una piega 43a estesa nella direzione trasversale Y-Y e rivolta verso l'aletta 43 contrapposta dell'altra flangia 46 in modo che le due estremitÃ libere siano a contatto tra loro per costituire una linea di reazione che consente il corretto serraggio delle due flangie 40 per il bloccaggio del vetro come apparirÃ meglio evidente nel seguito. Each fin 43 has a free end shaped according to a fold 43a extended in the transverse direction Y-Y and facing the opposite fin 43 of the other flange 46 so that the two free ends are in contact with each other to form a reaction line which allows the correct tightening of the two flanges 40 for locking the glass as will become clearer below.

Come illustrato nella fig.4, a montaggio avvenuto l'indicatore presenta: As shown in fig. 4, after assembly the indicator shows:

+)gli opposti vetri 30 contenuti tra il supporto centrale 10 e le due contrapposte flange di contenimento 40 con interposizione di rispettive guarnizioni 20; +) the opposite glasses 30 contained between the central support 10 and the two opposite containment flanges 40 with the interposition of respective gaskets 20;

+) flange 40 contrapposte e serrate dai bulloni/dadi 44a/44b una contro l'altra con piega 43a di estremitÃ delle alette 43 a contatto; +) flanges 40 opposed and tightened by the bolts / nuts 44a / 44b against each other with a bend 43a at the ends of the tabs 43 in contact;

+) dispositivi 50 a LED di retro-illuminazione dei vetri 30, rappresentati schematicamente con 50 in fig.3, disposti esternamente dietro il cristallo posteriore, il livello del liquido essendo reso visibile sia dalla differente trasparenza determinata dalla presenza/assenza del fluido sia dalla marcata brillantezza del menisco del pelo libero del fluido. +) LED backlighting devices 50 of the glasses 30, schematically represented with 50 in fig. 3, arranged externally behind the rear window, the liquid level being made visible both by the different transparency determined by the presence / absence of the fluid and by the marked brilliance of the meniscus of the free surface of the fluid.

Secondo forme preferite di attuazione almeno uno dei due vetri, e in particolare quello posteriore, Ã ̈ satinato, per determinare una luce diffusa all'interno della camera che migliora la resa ottica e la visibilitÃ del menisco di livello. According to preferred embodiments, at least one of the two glasses, and in particular the rear one, is satin-finished, to determine a diffused light inside the chamber which improves the optical performance and the visibility of the level meniscus.

La piega 43a di estremitÃ dei bordi liberi delle alette 43 presenta una inclinazione tale per cui, ad assemblaggio avvenuto, l'accoppiamento determina un contatto relativo lungo una striscia di lunghezza limitata nella direzione longitudinale X-X al fine di lasciare aria tra le due alette 43, in modo che, oltre a determinare effetti meccanici tali per cui la tensione dei tiranti provoca la pressatura delle guarnizioni che possono resistere alla pressione del fluido senza essere espulse o spostate, i tiranti stessi applicano una forza di pre-carico che compensa le deformazioni dovute alle differenti dilatazioni termiche delle parti metalliche e/o non metalliche dell'indicatore. The end fold 43a of the free edges of the fins 43 has an inclination such that, once assembled, the coupling determines a relative contact along a strip of limited length in the longitudinal direction X-X in order to leave air between the two fins 43, so that, in addition to causing mechanical effects such that the tension of the tie rods causes the seals to be pressed, which can resist the pressure of the fluid without being expelled or moved, the tie rods themselves apply a pre-load force that compensates for the deformations due to the different thermal expansions of the metallic and / or non-metallic parts of the indicator.

CiÃ² consente anche di mantenere i tiranti costituiti dai bulloni 44a in aria per un certo tratto, riducendo pertanto la trasmissione di calore ai tiranti stessi e quindi la loro deformazione termica e gli allentamenti conseguenti alla perdita di coppia utile dovuta al riscaldamento . This also makes it possible to keep the tie rods constituted by the bolts 44a in the air for a certain distance, thus reducing the transmission of heat to the tie rods themselves and therefore their thermal deformation and loosening resulting from the loss of useful torque due to heating.

Con la configurazione descritta risulta che, grazie alla forma ad "U" del supporto 10, l'indicatore secondo il trovato offre una maggiorata resistenza alla forze agenti in senso trasversale Y-Y e dovute alla pressione del fluido, consentendo di evitare deformazioni nella direzione ortogonale al piano del vetro con una struttura piÃ¹ leggera e atta ad attuare una contemporanea pressione del vetro contro il paravetro anche lungo i fianchi e senza necessitÃ di pezzi aggiuntivi a favore della stabilitÃ e della precisione della misura. With the described configuration it results that, thanks to the "U" shape of the support 10, the indicator according to the invention offers a greater resistance to the forces acting in the transverse direction Y-Y and due to the pressure of the fluid, allowing to avoid deformations in the direction orthogonal to the top of the glass with a lighter structure and able to apply a simultaneous pressure of the glass against the screen also along the sides and without the need for additional pieces in favor of stability and precision of the measurement.

Oltre a ciÃ² risultano anche ridotte le dimensioni dei tiranti con conseguente riduzione delle deformazioni degli stessi, il cui allungamento totale a paritÃ di allungamento relativo, Ã ̈ contenuto in circa un quarto di quello ottenibile per gli indicatori noti, il che consente l'utilizzo dello stesso indicatore anche per pressioni del fluido superiori a paritÃ di dimensionamento o, viceversa, di ridurre il dimensionamento a paritÃ di pressione. In addition to this, the dimensions of the tie rods are also reduced with a consequent reduction in their deformations, whose total elongation, with the same relative elongation, is contained in about a quarter of that obtainable for known indicators, which allows the use of the same indicator also for fluid pressures higher than with the same dimensioning or, vice versa, to reduce the dimensioning at the same pressure.

Si prevede inoltre che le guarnizioni di tenuta possano avere forma a cuneo per migliorare la resistenza all'azione elettiva determinata dalla pressione del fluido. It is also envisaged that the sealing gaskets can have a wedge shape to improve the resistance to the elective action determined by the pressure of the fluid.

Come illustrato nelle figg. 4-6 si prevede un ulteriore esempio di attuazione di indicatore a trasparenza secondo il trovato; in tale configurazione le flange 140 di chiusura sono di forma sostanzialmente planare con fori 145 di passaggio dei tiranti 44a, giacenti nel piano della flangia stessa, e dotate di una asola 141a di visione . As illustrated in FIGS. 4-6 provides a further embodiment of a transparency indicator according to the invention; in this configuration the closing flanges 140 are substantially planar in shape with holes 145 for the passage of the tie rods 44a, lying in the plane of the flange itself, and equipped with a viewing slot 141a.

La forma planare delle flange 140 rende l'indicatore a trasparenza adatto alle basse pressioni di esercizio, Ã ̈ stato tuttavia sperimentalmente provato che la forma ad "U" del supporto centrale 10 consente un utilizzo dell'indicatore fino a pressioni almeno doppie (80 bar) di quelle raggiungibili (tipicamente 40 bar) con indicatori a trasparenza convenzionali con flange piatte e in cui il supporto centrale Ã ̈ attuato tramite due corpi rettilinei tra loro indipendenti, e ciÃ² anche se la lunghezza dei tiranti risulta maggiore rispetto alla soluzione con flange esterne di serraggio ad U. The planar shape of the flanges 140 makes the transparent indicator suitable for low operating pressures, however it has been experimentally proven that the "U" shape of the central support 10 allows the indicator to be used up to at least double pressures (80 bar ) of those that can be reached (typically 40 bar) with conventional transparency indicators with flat flanges and in which the central support is implemented through two rectilinear bodies independent of each other, and this even if the length of the tie rods is greater than the solution with external flanges clamping U.

BenchÃ© descritta nel contesto di alcune forme di realizzazione e di alcuni esempi preferiti di attuazione dell'invenzione si intende che l'ambito di protezione del presente brevetto sia determinato solo dalle rivendicazioni che seguono. Although described in the context of some embodiments and some preferred examples of embodiment of the invention, it is intended that the scope of protection of the present patent is determined only by the following claims.

Claims

CLAIMS 1. Transparent level indicator comprising at least one central support (10) extended in the vertical direction (Z-Z), at least a first and a second glass (30) respectively extended along the vertical direction (Z-Z), a pair of flanges (40; 140) opposite each other for closing the indicator, sealing gaskets (20), interposed between the glasses (30), the support (10) and the closing flanges (40; 140), lighting devices (50) characterized by the fact that the central support (10) has a "U" cross section that delimits three sides of a fluid containment chamber (13) and the fact that the base (10a) of the "U" is crossed in the transverse direction (Y-Y ) by a plurality of holes (14) suitable for making the light pass towards the corresponding glass (30).

2 . Indicator according to claim 1 characterized in that the central support (10) has opposite long faces (10a) provided with a respective recess (11) in the transverse direction (Y-Y).

3. Indicator according to claim 1 characterized in that the sealing gaskets (20) have an outward wedge shape.

4. Indicator according to claim 1 characterized in that the flanges (40; 140) have a respective slot (41a; 141a) open in the vertical direction (Z-Z).

5. Indicator according to claim 1 characterized in that at least one of the two glasses is satin-finished.

6. Indicator according to claim 5 characterized in that the frosted glass is the one on the side of the light source (50).

7. Indicator according to claim 1 characterized by the fact that said flanges (40) have a central body (41) in the shape of a "U" whose transverse branches (42) are connected to fins (43) extending in the longitudinal direction (X-X) and equipped of holes (45) for the passage of tie rods (44a, 44b).

8. Indicator according to claim 7 characterized in that the free end of the fins (43) has a fold (43a) of such inclination as to determine a relative contact along a strip extending in the transverse direction (ÎŽ-Î ¥) with the corresponding fold (43a) of the free end of the flap (43) opposite.

9. Indicator according to claim 1 characterized in that the closing flanges (140) are flat and have holes (145) for the passage of the tie rods (44a) lying on the same plane of the flange.