BR112013026322A2 - acoplamento para ar comprimido - Google Patents

Abstract

ACOPLAMENTO PARA AR COMPRIMIDO Semi-acoplamento fêmea contendo duas linguetas (7), cada uma das quais incorporando um batente afastado (8) para engate com a ranhura circunferencial de bocal (3), e um batente arredondado próximo (15), podendo vir a se deslocar tanto para uma posição assentada fechada (16), para uma válvula fechada (2) ou para uma posição de válvula aberta (17). O bocal inserido (3) movimenta a válvula (2), que traz consigo as linguetas (7), via projeções centrais (13) presentes na mesma e, a luva manual (10), até que o batente arrendondado próximo (15) venha a se deslocar da sua posição de válvula aberta (17). A retração da luva (10) para a liberação, retém o bocal (3) em uma posição intermediária de liberação de pressão, até que a pressão de ejeção não mais venha a exercer pressão no bocal (3) e a luva (10) tenha condições de soltar a mola para sua posição plenamente estendida, liberando totalmente o bocal (3).

Description

"ACOPLAMENTO PARA AR COMPRIMIDO" Í Campo Técnico A presente invenção se relaciona a um semi-acoplamento fêmea em mídia fluídica : adequado para acoplamento em conjunto com um bocal padrão, de acordo com a descrição —dadano preâmbulo ao acompanhamento da Reivindicação 1.. Fundamentos Técnicos O documento EP 0839298 B1 (sendo do mesmo inventor) fornece a descrição de um acoplamento por mangueira adequado para linhas de ar comprimido aonde a parte fê- mea compreende de uma válvula que se abre mediante a introdução do bocal macho, uma luva deslocável para abertura do acoplamento travado e das linguetas de travamento.

Este | acoplamento também é disponibilizado contendo elementos de parada separados engata- | dos durante o desacoplamento para a retenção do bocal em uma posição intermediária de liberação da pressão do ar impedindo que o bocal se solte perigosamente devido a existên- cia da pressão residual. ' 15 O documento EP 0664866 B1 (sendo do mesmo inventor) descreve um modelo mais simples e mais eficiente de acoplamento seguro de ar comprimido, fazendo emprego & de elementos de lingueta, cada um dos quais sendo provido tanto com um batente próximo . e outro afastado, para em conjunto com uma luva especialmente projetada, vir a executar ' tanto uma posição de travamento, muito efetiva, quanto uma posição de retenção intermedi- áriadurante a liberação da pressão residual antes de uma completa soltura.

O modelo em particular descrito no documento EP 0664866 B1 necessita, infelizmente, de certas etapas manuais na sua instalação em função da configuração dos elementos de lingueta, tornando difícil ou impossível se reunir o semi-acoplamento fêmea fazendo-se uso de um robô.

Este acoplamento é projetado para uso com bocais de padrão Europeu (Fig. 3). A configuração dos elementos de lingueta torna impossível se fazer uso deste conceito particular descrito ! com bocais do tipo do padrão Europeu (gargalo mais comprido) (Fig. 3) e do tipo do padrão Asiático (gargalo curto) (Fig. 2). Os bocais de gargalo comprido (Europeu), tais como aqueles mostrados na Fig. 3, podem ser comparados com certos modelos do estado anterior da técnica contendo um se- —mi-acoplamento fêmea provido com um colar de proteção revestindo completamente a ex- tremidade exposta da luva operada manualmente, este colar impede a soltura por impulsão inesperada da luva, no caso da luva acabar por se prender em alguma coisa ou vir a ficar obstruída quando da solicitação da mangueira.

Não tem sido possível se desenvolver tal colar revestindo completamente a extremidade da luva nos modelos anteriores do estado da técnica, exceto para os bocais com gargalo curto em função da falta de espaço. | Sumário da Invenção Os acopladores de mídia fluídica, tais como acopladores pneumáticos, conectam ti- '

picamente um bocal na lateral de ferramentaria com uma semi-conexão fêmea na lateral de í suprimento, contendo uma válvula, que se abre somente quando da introdução de um bocal, € uma luva carregada com mola, que pode ser retraída para o desacoplamento em duas , partes.

Frequentemente, tem-se por meta, senão mesmo por necessidade, se considerar os dois aspectos referentes a segurança quando se vindo a desenvolver um acoplador deste tipo: . Primeiramente, a retração da luva para desacoplamento em duas partes não deve vir a permitir o desprendimento da parte do bocal, devido a presença de pressão resi- dual, e levando a danos ou prejuízos as pessoas.

Deve de se possível a efetuação de um estágio intermediário de retenção aonde a pressão residual seja anulada antes de vir a ocor- rer a total separação das duas partes. | . Em segundo lugar, é desejável se incorporar um colar de proteção em torno da extremidade da luva da semi-conexão fêmea.

Este colar de proteção impede que a luva venha a ser acidentalmente retraída, resultando em um desacoplamento.

O colar de prote- çãoimpede uma retração axial da luva, com a força sendo aplicada junto á extremidade da luva quando a mangueira é solicitada, por exemplo, ao longo de um piso, ou através de um " ambiente apresentando obstáculos.

Esses dois fatores desejáveis são de difícil obtenção a partir dos modelos conheci- : dos para um bocal apresentando uma distância curta entre a ranhura circunferencial e a guarnição de confinamento do bocal, tal como é o caso presente para o bocal padrão CEJN 315 Series (mostrado na Fig. 2), ou o plugue Nitto Kohki Co.

Ltd.

Hi-Cuplia, sendo referido na descrição a seguir como o bocal de ar comprimido de padrão Asiático.

Não tem sido pos- sível se chegar a obtenção desses fatores de segurança no curto espaço disponível de acordo com um padrão Asiático, nem tem sido possível se chegar a uma resistência satisfa- tórizeauma resistência ao desgaste neste tipo de acoplamento curto.

O semi-acoplamento fêmea não deve de vir a ser mais longo do que os semi-acoplamentos fêmeas do tipo do padrão Asiático.

Nenhum desses fatores desejáveis é alcançado presentemente em qual- quer modelo de semi-acoplamento fêmea aplicável aos bocais Asiáticos de gargalo curto para acoplamentos de ar comprimido.

Um semi-acoplamento fêmea para mangueira, des- —critode acordo com o preâmbulo junto ao acompanhamento da Reivindicação 1, contendo fatores caracterizantes na parte de acompanhamento da Reivindicação 1, consegue obter ambos tipos de vantagens em uma maneira inventiva.

Breve Descrição dos Desenhos A presente invenção será descrita tendo como referência um exemplo não-limitante apresentado nos desenhos de acompanhamento, aonde: | a Fig. 1 apresenta o semi-acoplamento fêmea vindo de acordo com a invenção no | seu estado desacoplado, | a Fig. 2 apresenta um bocal de ar comprimido de padrão Asiático (gargalo curto). 7 A Fig. 3 apresenta, em contraste, um bocal alternativo de padrão Europeu (gargalo comprido), que não veio a ser empregado neste exemplo. ' A Fig. 4 apresenta uma lingueta, sendo duas delas vindas a serem empregadas na S —modalidadeda presente invenção.

A Fig. 5 apresenta apropriadamente um tubo metálico, o qual na instalação do se- mi-acoplamento, circunda a válvula que, por sua vez, vem a ser circundada pela luva de desacoplamento.

À Fig. 6 apresenta na parte à esquerda, uma luva de desacoplamento carretilhada | 10 — operada de forma manual, a qual, após a instalação, circunda o conjunto de semi-acoplador fêmea na parte direita na figura.

As Figs. de 7 a 9 apresentam etapas sucessivas da introdução de acoplamento do bocal no semi-acoplamento fêmea de acordo com a invenção.

A Fig. 10 apresenta a posição intermediária de retenção do bocal de liberação de : 15 —pressãomediante a retração manual da luva carretilhada para desacopiamento. A Fig. 11 apresenta a liberação completa do bocal durante o desacoplamento. 7 A Fig. 11B apresenta o semi-acoplamento fêmea após a remoção do bocal com a luva 10 na sua posição original. o A Fig. 12 consiste de uma vista detalhada de um semi acoplador fêmea vindo de —acordocoma presente invenção.

Descrição Detalhada As figuras fazem referência primariamente a um simples exemplo não-limitante, projetado para um acoplamento seguro para uso junto a um bocal de mangueira de ar com- primido de gargalo curto de padrão Asiático, mostrado de acordo com a Fig. 2. Somente uma simples modalidade de exemplo do semi-acoplamento fêmea da invenção vem a ser mostrada nos desenhos, havendo uma numeração uniforme para cada elemento ao longo dos desenhos.

A Fig. 1 apresenta um semi-acoplamento fêmea em mangueira adequado para uso com um bocal de gargalo curto de padrão Asiático. Uma válvula 1 apresenta um corpo oco 2 (mostrado na seção longitudinal na Fig. 6) incorporando as aberturas 23 e, junto a sua ex- tremidade, um anel em O de borracha 21. Tem-se um anel circundante 20 de encontro ao qual o anel em O de borracha 21 efetua a vedação para fechamento da válvula. À válvula 2 é também provida contendo uma embocadura cilíndrica para admissão da extremidade de um bocal de gargalo curto em padrão Asiático 3. A válvula é enviesada por mola 22 na parte . 35 àdireitano desenho, mantendo fechada a válvula 1 do semi-acoplamento fêmea em man- gueira, a qual vem a ser conectada para suprimento de ar comprimido, quando não existe uma introdução completa de qualquer bocal, |

Um tubo 4 corrediço retém a válvula 1, sendo integrado, neste exemplo, com um ] colar de proteção 5, fornecendo proteção contra soltura inesperada, conforme será explica- ' do em maiores detalhes adiante.

O tubo, por sua vez, é circundado por uma luva enviesada ' : 10 por uma mola operada manualmente 24. O referido tubo 4 é apresentado individualmente narFig 5Seé disponibilizado neste exemplo contendo duas fendas longitudinais 6, dispostas | diametralmente opostas. (Veja a Fig. 12 também). Cada uma dessas fendas 6 retém uma lingueta 7, por meio de um batente afastado 8 (na parte à direita nas Figs. 1, 4-11) que se R engata em uma ranhura circunferencial no bocal para a retenção do bocal tanto em uma posição plenamente acoplada de fornecimento de ar comprimido quanto em uma posição intermediária de retenção para liberação de pressão antes do desengate completo, de acor- do com a descrição dada abaixo.

Cada lingueta 7 apresenta um batente próximo 15 (na par- te à esquerda nas Figs. 1, 4-11), o qual é arredondado para ser capaz de deslizar, quando | não retido em posição pela parte interna da luva 10, entre uma depressão afastada e uma | próxima 16 e 17, respectivamente, atravessando cada fenda 6. Cada lingueta apresenta ! uma projeção central 12, que vem a estar assentada em uma ranhura circunferencial 14 na | carcaça da válvula 1 e formando um fulcro em torno da lingueta, podendo funcionar em vai- ' vêm levando a que os batentes 8, 15 engatem e se desengatem, conforme a descrição que Se segue mais detalhada adiante.

Esta ação de vaivém é de crucial importância no aumento | significativo da resistência ao desgaste e a vida dos componentes em relação aos modelos anteriores, particularmente em vista da interação entre os componentes de aço e latão.

Ca- da lingueta é também provida com um calcanhar radialmente voltado para fora 18 próximo a ! sua extremidade afastada.

A luva 10 enviesada por mola 24 circundando o tubo 4 pode ser acionada manual- ' mente para o desacoplamento.

O interior da luva é provido contendo duas cavidades circun- ferenciais 11 e 12 (veja a Fig. 6), permitindo a que os batentes realizarem o vaivém enga- tando e desengatando, em várias posições axiais da luva 10. . As funções inventivas de semi-acopiamento fêmea funcionam da forma explicada a seguir em conjunto com o bocal de gargalo curto em mangueira de padrão Asiático.

Um bo- cal de mangueira 3 é visto de acordo com a Fig. 7 sendo introduzido junto ao semi- — acoplamento fêmea da invenção.

A luva 10 se encontra ainda na sua posição dianteira envi- esada por mola, conforme procedido para a válvula 1, preservando o suprimento de ar com- primido fechado.

O cabeçote de ingresso (veja a seta B1) do bocal impele o batente afasta- do 8 de cada lingueta 7 radialmente em sentido para fora.

Isto é permissível devido a luva ' 10 se encontrar na sua posição completamente dianteira, com a sua cavidade afastada 11 ' alinhada junto à cada calcanhar 18, podendo agora dar entrada na cavidade afastada 11, | permitindo a entrada do bocal na embocadura cilíndrica na carcaça 2 da válvula 1. Confor- | me o usuário prossegue empurrando o bocal 3 para o semi-acoplamento fêmea, a carcaça

—AN—O—O”"”IOO)]—»—*C Aq AA s/6 de válvula 2 é forçada, junto á parte esquerda no desenho, de encontro a força da mola 22, | Ú liberando, assim, o suprimento de ar comprimido para o bocal e sua mangueira (não mos- ; trada). (Veja a Fig. 9). À movimentação da carcaça da válvula 2 também traz consigo as duas linguetas 7 em função do engate entre a ranhura 14 e a projeção 13 presente em cada lingueta7, Este movimento de cada lingueta é mostrado na Fig. 8 contendo o batente arre- dondado próximo 15 deslizando a partir da depressão afastada 16 em direção a depressão próxima 17 na superfície externa do tubo 4. À cavidade próxima interna 12 na luva 10 irá se movimentar ligeiramente para a esquerda, conforme mostrado nas figuras, porém esta su- perfície oblíqua irá forçar o batente próximo 15 para a depressão próxima 17 no tubo 4 e à luvairáretornar (Seta A1) para a sua posição estendida original, conforme mostrado na Fig. 9, apresentando o acoplamento na sua posição travada plenamente engatada, retendo o batente próximo 16 e com a lingueta 7 na sua posição travada.

Esta posição travada faz uso tanto dos batentes quanto da projeção 13, todos sendo firmemente retidos em uma posição de travamento firme por meio das superfícies internas da luva 10. O individuo especializado na área técnica irá, naturalmente, entender que as cavi- dades 11 e 12 podem ser alteradas nos diâmetros e formatos permanecendo dentro do es- ' copo da invenção, atingindo-se os mesmos efeitos.

Para o desacoplamento, tem-se que o usuário deve puxar de volta a luva 10, de modo que o batente próximo 15 da lingueta 7 possa deslizar para dentro e para fora da de- pressão afastada 16 do tubo 4 e a mola 22 da válvula impelindo a carcaça 2 da válvula dian- teira fechando a válvula, conforme mostrado agora na Fig. 10. Nesta posição (Fig. 10), o bocal terá se movimentado na direção da seta B2, porém sendo ainda retido pela luva 10, a lingueta 7 e o batente afastado 8 da lingueta 7, enquanto que havendo a liberação da pres- são residual, uma vez que o bocal terá se deslocado ligeiramente para fora do engate de vedaçãocom a embocadura da válvula.

Isto impede a que uma elevada pressão residual desloque o bocal de mangueira ou o semi-acoplamento fêmea a uma alta velocidade, o que poderia vir a resultar em uma possível injúria ou danos junto às pessoas.

À extração final do bocal é somente possível quando a luva 10 houver sido liberada, após a redução da pres- são, e o retorno a sua posição original estendida, conforme mostrado na Fig. 11, permitindo —aqueo bocal deixe a parte fêmea.

Como mais um fator de segurança, tem-se que a luva 10 não irá retornar a sua posição original, conforme mostrado na Fig, 11, até que não exista mais qualquer pressão elevada tentando expulsar o bocal, muito embora o operador haja ' efetuado a soltura da luva 10 de sua sujeição.

O bocal irá ser retido na posição intermediá- ria de liberação de pressão, mesmo se o operador liberar a luva, conforme venha a ocorrer a presença de uma pressão elevada no sistema.

Esta função pode ser entendida através da visualização pela Fig. 10, aonde supõe-se que exista uma forte pressão residual impelindo o bocal na direção da seta B2. A borda da ranhura circunferencial irá fazer pressão contra os batentes afastados 8, preservando os calcanhares 18 de cada lingueta 7 em contato com a ? luva 10, preservando a luva de vir a avançar para a sua posição original estendida (Fig. 11), 1 com a cavidade circunferencial interna 11 fornecendo espaço para os calcanhares 18, de Í maneira que os batentes afastados 8 virão a ser completamente soltos do bocal.

Para a melhor compreensão dos componentes do semi acoplador de exemplo da invenção, a Fig. 12 apresenta uma vista detalhada.

O tubo 4 é provido contendo uma porção rosqueada 4a na sua extremidade para o aparafusamento nas roscas internas 21a em uma guarnição de tubulação 21, retendo toda a instalação de semi-acoplamento em conjunto para uso.

À mola 22, instalada entre a luva 10 e a guarnição de tubulação 21, enviesa a luva 10nasua posição à direita na Fig. 1, por exemplo.

Esta disposição inovativa contendo as projeções se engatando com a carcaça da válvula permite a disposição de um colar de proteção 5 no tubo.

O colar de proteção impede uma retração inesperada da luva, e o desacoplamento, no caso da mangueira e do acopla- mento serem puxados e acabarem por serem retidos de alguma forma no piso, por exemplo.

E Muito embora a presente invenção haja sido ilustrada presentemente para uso junto | a um sistema pneumático, o especialista da área irá identificar que, com a devida adapta- Í ção, ela pode ser aplicada, dentro do escopo do quadro de reivindicações em apenso, junto a diferentes tipos de sistemas de fornecimento de mídias fluídicas, ou seja, a sistemas de Í fornecimento de gases e liquidos, tais como aqueles sistemas para ar de respiração e oxi- ' gênio, sistemas de alta pressão, e sistemas hidráulicos. ! E o !

Claims (7)

1. REIVINDICAÇÕES Í 1. Semi-acoplamento fêmea adequado para acoplamento conjunto com um bocal * padrão para mídia fluídica apresentando uma ranhura circunferencial em bocal, referido se- i mi-acoplamento fêmea compreendendo: * válvula (1) incorporando uma carcaça (2) contendo uma embocadura cilíndrica pa- ra à admissão de referido bocal, para o controle do fluxo de mídia fluídica através do aco- plamento, * tubo (4) que de forma deslizável retendo a referida válvula e sendo provido com uma pluralidade de fendas de passagem axiais (6), * pluralidade de linguetas (7), cada uma das quais apresentando um batente próxi- mo (15) e um batente afastado (8) junto as suas extremidades opostas, cada lingueta sendo retida em uma das referidas fendas de passagem axiais (6) individuais, . * luva (10) carregada por mola axial manualmente deslocável circundando o referi- | do tubo (4) e sendo provida contendo pelo menos uma cavidade interna circunferencial (11) — permitindo o desengate dos batentes afastados da lingueta (8) engatados na ranhura circun- ferencial do bocal nas posições axiais selecionadas de referida luva (10), ' CARACTERIZADO pelo fato da carcaça 92) da válvula (1) vir a ser provida na sua parte externa com uma ranhura circunferencia! (14) aonde vem a se assentar uma projeção ' (13) intermediária nas extremidades de cada uma das referidas linguetas, sendo que cada —lingueta é formada para se movimentar axialmente em conjunto com a referida carcaça de válvula.
2. 2. Semi-acoplamento fêmea, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do referido batente próximo (15) de cada lingueta (7) poder ser deslocado a partir de uma depressão externa circunferencial afastada (16) no referido tubo até a uma depres- —sãoexterna próxima (17) para acoplamento completo de referido semi-acoplamento fêmea e referido bocal, sendo que a referida válvula vem a ser aberta.
3. 3. Semi-acoplamento fêmea, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato da referida luva (10) carregada por mola axial manualmente deslocável ser dispo- nibilizada contendo uma cavidade circunferencial interna próxima (12) e uma afastada (11), de modo que quando a referida luva (10) vem a ser retraída (Fig. 10), a referida cavidade circunferencialmente interna próxima (12) vem a ser disposta acima da referida depressão externa próxima (17) possibilitando a que cada batente próximo (15) deixe a sua posição de válvula aberta completamente acoplada, assentada na referida depressão externa próxima (17), e movimentando-se para a depressão externa afastada (16), sendo que a válvula se fechaea pressão vem a ser liberada entre o bocal e a válvula (1).
4. 4. Semi-acoplamento fêmea, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície de extremidade próxima (19) da cavidade circunferencial inter- o | na próxima (12) vem a ser obliqua. º
5. 5. Semi-acoplamento fêmea, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO $ pelo fato de que mediante a referida retração da luva enviesada por mola (10), o bocal vir a ? ser impedido de soltura completa imediata por cada batente afastado (8) sendo retido na S ranhura circunferencial de bocal.
6. 6. Semi-acoplamento fêmea, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de cada batente afastado (8) vir a ser retido na ranhura circunferencial de boca! por meio de um calcanhar (18) em cada lingueta (7) se engatando e retendo a luva (10) na sua posição retraída,
7. 7. Semi-acoplamento fêmea, de acordo com qualquer uma das reivindicações ante- riores, CARACTERIZADO pelo fato de ser adequado para uso com ar comprimido.