BRPI0416785B1 - dispositivo de ativação para um acoplamento de conexão rápida - Google Patents

Abstract

"dispositivo de ativação para um acoplamento de conexão rápida". para a criação de um dispositivo de ativação de construção simples, com manipulação segura para um acoplamento de conexão rápida (10) para a transferência de fluidos gasosos e/ou líquidos, com uma caixa (11) tubular e um cursor (41) contraposto à caixa de forma deslocável, que está acoplado com um mecanismo de alavanca (42), é sugerido que o mecanismo de alavanca (42) apresente pelo menos uma alavanca giratória (43) disposta lateralmente na caixa (11).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE ATIVAÇÃO PARA UM ACOPLAMENTO DE CONEXÃO RÁPIDA". A invenção refere-se a um dispositivo de ativação para um acoplamento de conexão rápida para transferência de fluidos gasosos e/ou líquidos segundo as características do preâmbulo da reivindicação 1.

Em tais acoplamentos de conexão rápida deve ser conseguida uma capacidade de conexão rápida e segura para transferência de um fluido de uma fonte de pressão, por exemplo de um bomba de gás de um posto para abastecimento de combustível de veículo. Especialmente importante é então a possibilidade de manejo fácil e sem problemas do acoplamento de conexão rápida, de modo que, mesmo sob condições desfavoráveis, como com elevadas pressões de conexão ou pessoas tecnicamente menos hábeis, seja possível uma manipulação sem problemas.

Um tal acoplamento de conexão rápida é descrito em WO 98/04866 da requerente, sendo que o acoplamento de conexão rápida apresenta uma caixa com uma válvula de entrada e uma válvula de saída, bem como são providas várias válvulas para garantir uma vedação segura do acoplamento de conexão rápida até a completa produção da união. Essas válvulas são então, após aplicação do acoplamento de conexão rápida, conectadas em uma determinada ordem de seqüência predeterminada, sendo que primeiramente pelo enfiamento do acoplamento de conexão rápida em um niple de conexão é aberta a válvula de saída, depois com ulterior movimento de uma alavanca de controle como dispositivo de ativação são fechadas as tenazes de aperto e, finalmente, a válvula de entrada é aberta. A alavanca de controle, então, através de um eixo excêntrico, está em engate com a manga corrediça para a ativação das tenazes de aperto e com um pistão de vedação central, que depois de efetivada a conexão do acoplamento de encaixe libera a entrada de fluido. Embora com isso seja provida uma segura possibilidade de conexão, a manipulação desse acoplamento é ainda deficiente para o uso, especialmente para clientes de bombas de abastecimento, que esperam uma pistola de bomba de gasolina usual, pois além do encaixe do acoplamento é necessária a ativação da alavanca de controle, de modo que mal é possível um manejo com uma só mão.

Por conseguinte, a invenção tem por objetivo prover um dispositivo de ativação para um acoplamento de conexão rápida do tipo mencionado no início, que possibilite com estrutura simples uma manipulação segura e especialmente fácil.

Esse objetivo é alcançado por um dispositivo de ativação segundo as características da reivindicação 1. Outras configurações preferidas da invenção são objeto das sub-reivindicações. O dispositivo de ativação proposto se destaca por um manejo especialmente simples, que é ademais especialmente seguro. Especialmente para a forma de execução preferida para abastecimento de veículo com gás natural é então realizada a conexão ou o desprendimento do acoplamento de conexão rápida como com uma pistola de bomba de gasolina usada para abastecimento de gasolina, a saber, por uma fácil operação manual com uma só das mãos. Isso é importante especialmente tendo em vista a aceitação do mercado de postos de abastecimento de gás natural, pois os clientes praticamente mal precisam se adaptar para acoplar e desacoplar seguramente esse acoplamento de conexão quando da operação de enchimento.

Cabe assinalar que o dispositivo de ativação proposto é apropriado a diversas formas de conexão ou niples de conexão. Graças ao mecanismo de alavanca acoplado com o dispositivo de ativação e a uma, de preferência, a duas alavancas de pivotamento no lado ou em ambos os lados da caixa, é então possibilitado um travamento compacto, seguro, das tenazes de aperto ou de elementos de travamento semelhantes. De especial significado é a concretização do dispositivo de ativação por meio de uma alavanca manual conhecida de pistolas de bomba de gasolina, de modo que de maneira simples é possibilitada uma operação segura e rápida com uma só mão do acoplamento de conexão rápida, sendo que o decurso de ativação é em princípio conhecido do cliente que abastece.

Um exemplo de execução será a seguir mais detalhadamente explicado e descrito com auxílio dos desenhos em apenso. Neles mostram: Figura 1 - uma vista lateral de um acoplamento de conexão rápida para uma conexão de abastecimento de combustível;

Figura 2 - uma representação de um acoplamento de conexão rápida segundo a figura 1 em corte longitudinal;

Figura 3 - uma representação ampliada da região média da figura 1; e Figura 4 - uma representação em perspectiva segundo a figura 3.

Na figura 1 está mostrado um exemplo de execução preferido de um dispositivo de ativação 1 para um acoplamento de conexão rápida 10 para conexão a um niple de conexão 30 (ver figura 2). O acoplamento de conexão rápida 10 apresenta uma caixa 11 tubular, curvada, ou partes de caixa unidas entre si, sendo que aqui o lado direito serve como entrada 12 e o lado esquerdo como saída 13 para o encaminhamento do fluido a ser transferido ao niple de conexão 30. A entrada 12 para a caixa 11 apresenta um adaptador de conexão 14, que pode ser conectado a uma mangueira ou a um conduto tubular para adução do fluido a ser transferido. O adaptador de conexão 14 pode ser configurado então, em adaptação ao fluido a ser transferido, especialmente ao ângulo de adução respectiva mente desejado, seções transversais de passagem, etc,.

No lado frontal contraposto ao adaptador de conexão 14, a saber, a saída 13, estão previstas várias tenazes de aperto 15 alongadas, dispostas em forma de tubo, como elementos de travamento (ver figura 2), que pouco antes do encaixe sobre o niple de conexão 30 são radialmente expandidas para fora, como representado por exemplo em WO-A-93/20378 da requerente. As tenazes de aperto 15 alongadas, em geral três ou seis, estão enganchadas em sua extremidade aqui direita em uma ranhura anular 11a da caixa 11 e então protendidas por uma mola anular 16, de modo que as tenazes de aperto 15 são radialmente expandidas para fora. Na extremidade aqui esquerda na área curvada para dentro, as tenazes de aperto 15 apresentam perfis de engate 17 com travamento devido à forma, executados respectivamente correspondentes ao niple de conexão 30.

Em torno das tenazes de aperto 15 está prevista uma manga corrediça 18 exterior, que está montada na camisa externa cilíndrica da caixa 11 à maneira de uma passagem giratória e pode ser axialmente deslizada para a frente com o dispositivo de ativação 1 na direção do niple de conexão 30, como descrito abaixo. A manga corrediça 18 apresenta então um prolongamento 20, que possibilita o deslocamento axial da manga corrediça 18 no sentido do dispositivo de ativação 1 na região do meio do acoplamento de conexão rápida 10, com o quê as tenazes de aperto 15 são travadas mediante preensão por meio da manga corrediça 18 na posição de conexão. Ademais, essa unidade construtiva do lado de saída é girável relativamente à unidade de comutação e ativação central para excluir o acoplamento 10 em qualquer posição de torção desejada.

Como mostrado em corte longitudinal da figura 2, na área interna da caixa 11 posicionada no sentido da saída 13 está guiado um pistão estanque 22, que encosta em uma área estanque do niple de conexão 30. O pistão estanque 22 está vedado relativamente às tenazes de aperto 15 com vários anéis de vedação 24 inseridos na extremidade dianteira da caixa 11, de modo que o fluido gasoso e/ou líquido fluindo ao longo do eixo central do acoplamento de conexão rápida 10 não pode escorrer para fora. É ainda importante uma válvula de saída 25 montada centralmente na caixa 11. A válvula de saída 25 é então ativada por uma mola de pressão 28, que é guiada na caixa 11. Por essa válvula de saída 25 é garantido que até pouco antes da conexão do acoplamento de conexão rápida 10 ao niple de conexão 30 o fluido aduzido pelo adaptador de conexão 14 não possa escorrer para fora mesmo com torneira de conexão aberta na instalação de abastecimento. A válvula de saída 25, quando do encaixe do acoplamento de conexão rápida 10 sobre o niple de conexão 30, é axialmente deslocada pelo pistão estanque 22 e então aberta a válvula de saída 25. Contudo, então, ainda está fechada uma válvula de entrada 35 do acoplamento e conexão rápida 10, que então só é aberta no decurso ulterior pelo dispositivo de ativação 1 ou por um cursor 41 correspondente, como descrito abaixo.

De significação especial é então um anel corrediço 40 guiado na periferia externa da caixa 11, que é ativado por meio de um mecanismo de alavanca 42, que controla ademais o cursor 41. O cursor 41 é então guiado na caixa 11 e ativado por uma mola de pressão. Como se vê na representação, o anel corrediço 40 é ativado por uma alavanca giratória 43, com o quê a mesma é deslocável da posição de abertura para a posição de conexão ou travamento. Mediante levantamento de uma alavanca manual 50 (dentro de um estribo manual 45), a alavanca giratória 43 é então girada manualmente ao longo da área frontal do anel corrediço 40 para baixo, engatando simultaneamente uma alavanca de batente 44 da alavanca manual 50 no estribo manual 45. No interior do estribo manual 45 está então previsto um engate 44’ escalonado, para travar a alavanca manual 50 nessa posição de abastecimento. Para o desacoplamento, então, é solto o engate 44’ mediante ativação da alavanca de batente 44, de modo que então a alavanca manual 50 pode ser movida para baixo em torno de seu eixo 51 (aqui no sentido horário) (ver figura 4), seguindo os componentes do mecanismo de alavanca 42 assim acoplados, portanto a alavanca giratória 43 com sua área dianteira 43’ configurada à maneira de rampa é girada de novo para cima ao longo do anel corrediço 40, como se vê na comparação entre as figuras 3 e 4. O mecanismo de alavanca 42 atua, ainda, sobre um rolo 46 unido com o cursor 41 e apresenta duas alavancas 47 e 47’ situados um acima do outro, cujas extremidades inferiores estão unidas com a alavanca manual 50 por meio de uma cavilha 48’ comum como articulação. A alavanca 47’ exterior, desenhada um pouco menor na figura 3, está articuladamente unida em sua extremidade superior por uma cavilha 48 com a alavanca giratória 43, de modo que esta quando da ativação da alavanca manual 50 é girada no plano do desenho (figuras 1 e 3) para mover axialmente o anel corrediço 40. Simultaneamente, então, a alavanca 47 interior é movida para cima em uma ranhura na área lateral da caixa 11 à maneira de uma corrediça 49, para ativar com sua área de cunha 47a o rolo 46 em direção axial. Com isso, o cursor 41 assim unido é pressionado contra a válvula de entrada 35, de modo que a mesma é movida para a posição aberta. O cursor 41 é então ativa- do por uma mola de pressão (ver representação tridimensional na figura 4), de modo que o rolo 46 encosta respectivamente na área em cunha 47a da alavanca 47 interior. De maneira preferida, o cursor 41 é previsto então não apenas para abertura controlada da válvula de entrada 35, mas sim igualmente para ativação de uma válvula de ventilação 60 disposta intermediari-amente. Isso conduz, através de uma perfuração 61 (ver figura 2) disposta na caixa 11, a uma conexão de ventilação 70, de modo que gás ou fluido restante no acoplamento de conexão 10 pode ser reconduzido. Essa válvula de ventilação 60 igualmente co-ativada pelo cursor 41, facilita ainda o desa-coplamento, pois assim pode ocorrer uma queda de pressão definida.

No que concerne ao mecanismo de alavanca 42 e ao rolo 46 pelo mesmo ativado lateralmente ao cursor 41 cabe assinalar que a forma de execução aqui mostrada também pode ser concretizada por uma guia deslizante em lugar do rolo 46 ou com outros dímensionamentos das alavancas 47, 47’, para possibilitar a transmissão de força aqui essencial da força manual na alavanca manual 50. A área em cunha 47a aqui mostrada apresenta, assim como a área dianteira 43’ do tipo rampa na alavanca giratória 43, a vantagem de que, devido à inclinação quando do rolamento do rolo 46 ou do deslocamento ao longo do anel corrediço 40, é obtida uma grande transmissão de força, de modo que o cursor 41 com ele unido e o anel corrediço 40 podem transmitir forças de abertura de válvula muito elevadas para a válvula de entrada 35 e para a válvula de ventilação 60 ou a válvula de saída 25. Essa transmissão é auxiliada também pelos comprimentos das alavancas 47 e 47' do mecanismo de alavanca 42 e pela relação de alavanca da alavanca manual 50 (distância entre ponto de rotação 51 e ponto de articulação da cavilha 48’). Cabe assinalar então que cada tal mecanismo de alavanca 42 está disposto, de maneira simétrica, bilateralmente, nas áreas laterais para tanto achatadas da região central da caixa 11 e articulado à alavanca manual 50 por meio da cavilha 48’ (comum). Resulta assim uma ativação uniforme do anel corrediço 40. Além disso, esses mecanismos de alavanca 42 bilaterais estão cobertos por um revestimento 81 indicado na figura 3, para evitar sujeiras ou avarias. Aí se conecta um envolto- rio 80 mostrado na figura 2, que serve simultaneamente como alça na região central.

Para desprendimento do acoplamento de conexão rápida 10 e, portanto, para a recondução da posição de conexão, a alavanca de batente 44 na alavanca manual 50 perfilada é um pouco puxada manualmente para trás. Depois de um curto trajeto de pivotamento, primeiramente a alavanca manual 50 é liberada (para baixo), com o que afinal a manga corrediça 18 é puxada para trás. Assim, as tenazes de aperto 15 podem se expandir de novo radialmente para fora, sendo que simultaneamente o cursor 41 é deslocado aqui para a esquerda pelo mecanismo de alavanca 42 e anteriormente a alavanca giratória 43 fora pivotada para cima, para poder acompanhar aqui axialmente para a direita o anel corrediço 40. Antes que assim o contato estanque entre o pistão estanque 22 e o niple de conexão 30 se solte, além disso, à maneira de um controle de acompanhamento, a válvula de saída 25 é fechada. Por essa sucessão praticamente quase simultânea, é obtido um fechamento muito rápido das válvulas de entrada ou saída 35 e 25, de modo que nenhum volume de fluido pode sair. A alavanca giratória 43 juntamente com o mecanismo de alavanca 42 transmissor de força permite, ainda, um acoplamento economiza-dor de força do acoplamento de conexão rápida 10 sobre o niple de conexão 30, sendo que as tenazes de aperto 15 são fechadas apenas quando é garantido o contato estanque, pois a posição de abertura das tenazes de aperto 15 (ou demais elementos de travamento, como por exemplo esferas) é mantida até que pelo deslocamento axial do pistão estanque 22 e do anel corrediço 40 em ordem de seqüência direta a posição de abertura das tenazes de aperto 15 seja solta para produzir a conexão. Na figura 4 está mostrada uma representação tridimensional da figura 3, sendo que correspondentes componentes estão designados com os mesmos números de referência que nas figuras 1 e 2. O mecanismo de alavanca 32, aqui essencial, apresenta a mesma estrutura, sendo que o cursor 41 por ele ativado e o anel corrediço 40 estão mostrados esquematicamente. Pelo movimento axial do cursor 41 (aqui para a direita), a passagem de gás é liberada e pelo movi- mento do anel corrediço 40 (aqui para a esquerda) é aberta a válvula de saída 25 em sucessão definida, como acima descrito.

REIVINDICAÇÕES

Claims (8)

1. Dispositivo de ativação, para um acoplamento de conexão rápida para transferência de fluidos gasosos e/ou líquidos, com uma caixa (11) tubular e um cursor (41) montado deslocável relativamente à caixa, que está acoplado com um mecanismo de alavanca (42), sendo que o mecanismo de alavanca (42) apresenta ao menos uma alavanca giratória (43), que está montada lateralmente na caixa (11), sendo que a alavanca giratória (43) está unida por meio de uma alavanca (47’) com uma alavanca manual (50), e sendo que na caixa (11) estão previstas uma válvula de saída (25) e uma válvula de entrada (35), entre as quais está disposta uma válvula de ventilação (60), caracterizado pelo fato de que a área dianteira das alavancas (43) ativa um anel corrediço (40) de uma passagem giratória do lado de saída e que a válvula de ventilação (60) é ativável pelo cursor (41).

2. Dispositivo de ativação de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que estão previstas duas alavancas giratórias (43) em imagem em espelho bilateralmente na caixa (11).

3. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de alavanca (42) apresenta duas alavancas (47, 47’) superpostas, sendo que a alavanca (47) situada internamente encosta em um rolo (46), que está unido com o cursor (41).

4. Dispositivo de ativação de acordo com reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a área de contato da alavanca (47) para com o rolo (46) é executada como área em cunha (47a).

5. Dispositivo de ativação de acordo com reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que a alavanca (47) é guiada em uma corrediça (49) da caixa (11).

6. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de q, sendo que, de preferência, está prevista uma cavilha (48’) como articulação, na qual também está montada a segunda alavanca (47) do mecanismo de alavanca (42).

7. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindica- ções 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a área dianteira (43’) da alavanca giratória (43) apresenta uma inclinação inicialmente mais plana para transmissão de força no anel corrediço (40).

8. Dispositivo de ativação de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a operação de conexão do acoplamento de conexão rápida (10) é controlada ao menos parcialmente pelo mecanismo de alavanca (42), especialmente pela alavanca (47) guiada na corrediça (49) ou por uma válvula de comutação cooperando com a alavanca manual (50), especialmente o controle subsequente das válvulas (25, 35 e/ou 60) dentro da caixa (11).