BRPI0517505B1

BRPI0517505B1 - Acoplamento de conexão rápida e método para inserção

Info

Publication number: BRPI0517505B1
Application number: BRPI0517505-4A
Authority: BR
Inventors: Stephen McGee; Jonathan Clark Swift; Randall Mark Leasure
Original assignee: The Gates Corporation
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2022-04-19
Also published as: KR20070054264A; KR100894664B1; WO2006049959A1; BRPI0517505A; EP1812744A1; JP2008519211A; US7631905B2; CN101048614B; CN101048614A; RU2344333C1; CA2585076A1; US20080174111A1; JP4682208B2; AU2005302599B2; CA2585076C; EP1812744B1; US20060108793A1; US7364207B2; AU2005302599A1

Abstract

ACOPLAMENTO DE CONEXÃO RÁPIDA E MÉTODO PARA INSERÇÃO. A presente invenção é um acoplamento de conexão rápida aperfeiçoado do tipo tendo um grampo (54), um orifício tendo uma ranhura anular interior (34) adaptada para suportar o grampo (54), um cilindro dianteiro (32), um cilindro traseiro (35) e uma primeira rampa de transição (47), e define uma distância máxima de orifício. O acoplamento tem um elemento de vedação (42) . Adicionalmente, o acoplamento tem uma haste tendo uma porção de ligação macho incluindo uma ranhura de vedação anular dianteira (70) adaptada para receber o elemento de vedação (42), uma superfície de entrada anular (94), uma superfície cilíndrica de suporte condutora (86), uma superfície cilíndrica de suporte seguidora (92), uma rampa de came (77) e define uma distância máxima de haste. Ela é aperfeiçoada pelo orifício ter um cilindro intermediário (33) entre o cilindro dianteiro (32) e o cilindro traseiro (35) e ter uma segunda rampa de transição (46) entre o cilindro dianteiro (32) e o cilindro intermediário (33) e pela porção de ligação macho ter uma rampa de centralização (76) e uma superfície cilíndrica de suporte intermediária (88) entre a superfície cilíndrica de suporte condutora (86) e a superfície cilíndrica de suporte seguidora (92).

Description

Antecedentes da Invenção Campo da Invenção Essa invenção refere-se, de forma geral, a acoplamentos de mangueira flexíveis. Mais particularmente, ela refere-se a um acoplamento novo e aperfeiçoado de mangueira de ligamento rápido.

Descrição da Técnica Anterior Acoplamentos de ligamento rápido são conhecidos.

Em um tal acoplamento, um orifício pode ser usinado diretamente em um acessório, maquinaria ou equipamento associados, ou um conjunto de corpo ou parte de acessório pode ter o orifício e roscas para pré-montagem em um acessório, maquinaria ou equipamento associado. A porção de ligação da mangueira, incluindo uma porção da haste da mangueira e uma virola, é presa em uma extremidade aberta da mangueira a ser conectada no acessório, maquinaria ou equipamento. A porção da haste da mangueira tem uma porção de inserto de mangueira, que é inserida na extremidade aberta da mangueira. A virola é então comprimida ao redor da extremidade da mangueira contendo o inserto fazendo com que todas as porções sejam permanentemente fixadas. O mero pressionamento da porção de ligação da mangueira para dentro do orifício completa subsequentemente a ligação da mangueira. Um tal acoplamento de conexão rápida é particularmente desejável quando a mangueira deve ser conectada em uma localização que não está facilmente acessível, desde que isso elimine a necessidade de iniciar as roscas e o perigo de rosqueamento cruzado. Além disso, para um tal acoplamento ter seu orifício incluído em um conjunto de corpo ou parte de acessório, ele pode ser rosqueado no lugar como uma operação de pré-montagem tornando fácil garantir que o conjunto de corpo ou parte de acessório receba o torque apropriado. Além do que, o tempo de montagem e os custos de montagem são reduzidos.

Um acoplamento de conexão rápida pode ser provido sem um mecanismo de desligamento, tal como onde o orifício é usinado diretamente no acessório, máquina ou equipamento sem uma provisão adicional para o desligamento. Entretanto, para um acoplamento de conexão rápida ter seu orifício integral em um conjunto de corpo ou parte de acessório, o desligamento inclui desparafusar toda ou uma porção do conjunto de corpo ou parte de acessório da máquina ou acessório no qual sua respectiva mangueira está presa.

Onde o conjunto de corpo ou parte de acessório é unitária, todo o conjunto de corpo é desparafusado da máquina ou acessório. O conjunto de corpo ou parte de acessório pode também incluir roscas intermediárias, tornando-a separável em pedaços, geralmente uma porção da porca de extensão tendo o aspecto de ligamento rápido e um adaptador tendo o furo que corresponde com a porção de ligação macho da haste da mangueira. Com o desprendimento da porção rosqueada, uma parte do conjunto de corpo permanece com a máquina ou acessório. A outra parte se separa da primeira parte e permanece com a porção de ligação da mangueira. Em qualquer caso, embora a ligação seja um processo de curso único rápido, o desligamento exige um processo de desprendimento mais lento para prover a oportunidade para descobrir que o encaixe está sob pressão interna antes de ser completamente desligado. O religamento é efetuado, desse ponto em diante, pelo inverso do processo de desligamento.

Acoplamentos de ligamento rápido proveem um método para vedação entre a haste da mangueira e o orifício e para prover um travamento mecânico da haste da mangueira no orifício. Para obter o máximo benefício de um acoplamento de conexão rápida, um tal acoplamento deve ligar com segurança sob as condições adversas encontradas tal como em localizações de maquinaria pesada ou industrial, onde as instalações das ligações de fluido são numerosas, densas e quase inacessíveis. Características que são importantes para garantir que um acoplamento de conexão rápida ligue com segurança incluem: 1) a força de inserção requerida do acoplamento ser pequena; 2) a força de inserção requerida ser consistente entre acoplamentos irmãos; 3) o acoplamento ser axialmente de auto-alinhamento; 4) o acoplamento ser altamente resistivo à ligação com a inserção desalinhada da haste no orifício; 5) o acoplamento ser de auto-orientação para superar o substancial desalinhamento lateral quando o processo de ligação é iniciado pela primeira vez e 6) o acoplamento ser altamente resistivo à ligação com o desalinhamento da haste em relação ao grampo com a inserção da haste no orifício. Ainda, a porção da haste da mangueira deve assentar com segurança com a conclusão da ligação, e deve resultar em uma ligação estável e durável.

Um método para a obtenção da característica do acoplamento ser altamente resistivo à ligação com o desalinhamento da haste em relação ao grampo com a inserção da haste no orificio é encontrado na Patente U.S. numerada 4.565.392 para Vyse. O problema é descrito em Vyse '392 como segue: "Um problema que foi encontrado na fabricação dessa ligação é que, no momento em que a [haste] é empurrada para dentro do soquete, a extremidade dianteira da [haste] algumas vezes emperra ou prende no anel de pressão que é montado na abertura interior do [orificio]". O emperramento que está sendo descrito é onde o anel de pressão é forçado para fora da abertura interior, ou ranhura do anel de pressão, e mais profundo dentro do orifício pela haste pressionando sobre somente uma pequena porção do anel de pressão (em oposição à uniformemente ao redor do anel de pressão), fazendo com que ele incline e dessa maneira obstrua o orifício. A obstrução impede que a haste possa assentar totalmente dentro do orifício até o ponto de travamento no lugar, ou forme uma relação de travamento axial entre a haste e o orifício.

A solução apresentada por Vyse '392 foi encher a ranhura do anel de pressão, na qual o anel de pressão residiria antes da ligação do acoplamento, com um fluido viscoso tal como graxa, para manter uma posição centralizada para o anel de pressão em todos os momentos antes da inserção da haste no orifício. Dessa maneira o anel de pressão não pode ser puxado de uma posição centralizada dentro da ranhura pela gravidade. Contanto que o anel esteja centralizado, a oportunidade da haste prender o anel e forçá-lo a inclinar dentro do orificio é aparentemente reduzida. Entretanto, a solução apresentada pela patente de Vyse '392 tem uma desvantagem e limitação significativas. É muito indesejável introduzir graxa no acoplamento na maneira descrita. Isso exige uma etapa manual na produção do acoplamento, adicionando custo e complexidade. De maneira mais significativa, a graxa representa contaminação que pode interferir com o funcionamento apropriado do acoplamento durante a sua vida e age para manter outros contaminantes dentro do acoplamento, tal como particulados que podem ser muito abrasivos. Embora a graxa possa ser efetiva na fixação do grampo contra o movimento pela gravidade, ela não garante que o grampo não sej a movido para fora da colocação apropriada pela manipulação ou impacto do orificio a qualquer momento antes da ligação. Quando o grampo é movido por manipulação ou impacto, a graxa somente garante que o grampo permaneça em qualquer posição que ele assuma, quer apropriada ou não.

O uso da graxa pela patente '392 de Vyse não trata de outras características importantes de 1) a força de inserção requerida do acoplamento ser pequena; 2) a força de inserção requerida ser consistente entre acoplamentos irmãos; 3) o acoplamento ser axialmente de auto-alinhamento; 4) o acoplamento ser altamente resistivo à ligação com a inserção desalinhada da haste no orifício e 5) o acoplamento ser de auto-orientação para superar o substancial desalinhamento lateral quando o processo de ligação é iniciado pela primeira vez.

Dessa maneira, existe ainda uma necessidade de um acoplamento de mangueira que realize todas essas seis características importantes. Sumário da Invenção

A presente invenção tem como um obj etivo a provisão de um acoplamento de mangueira de ligamento rápido com um aperfeiçoamento na combinação das características que leve a um acoplamento de conexão rápida que seja conectado de maneira confiável, consistente e com força de inserção aceitavelmente pequena.

A presente invenção é um acoplamento de ligamento rápido aperfeiçoado do tipo tendo um grampo, um orifício tendo uma ranhura anular interior adaptada para suportar o grampo, um cilindro dianteiro, um cilindro traseiro e uma primeira rampa de transição e define uma distância máxima do orifício. 0 acoplamento é também do tipo tendo um elemento de vedação. Adicionalmente, o acoplamento é do tipo tendo uma haste tendo uma porção de ligação macho incluindo uma ranhura de vedação anular dianteira adaptada para receber o elemento de vedação, uma superfície de entrada anular, uma superfície cilíndrica de suporte condutora, uma superfície cilíndrica de suporte seguidora, uma rampa de carne e define uma distância máxima da haste. Ele é aperfeiçoado pelo orifício ter um cilindro intermediário entre o cilindro dianteiro e o cilindro traseiro e ter uma segunda rampa de transição entre o cilindro dianteiro e o cilindro intermediário e pela porção de ligação macho ter uma rampa de centralização e uma superficie cilíndrica de suporte intermediária entre a superfície cilíndrica de suporte condutora e a superfície cilíndrica de suporte seguidora.

Breve Descrição dos Desenhos

Os desenhos acompanhantes, que são incorporados em e formam parte do relatório descritivo no qual numerais semelhantes indicam partes semelhantes, ilustram modalidades preferidas da presente invenção e juntos com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção. Nos desenhos:

A FIG. 1 é uma elevação com um recorte de um quarto de um orifício para uma modalidade preferida antes da ligação do acoplamento;

A FIG. 2 é uma elevação com um recorte de um quarto de um orifício para uma modalidade preferida concisamente em ligação do acoplamento;

A FIG. 3 é uma elevação com um recorte de um quarto de um orifício para uma modalidade preferida à medida que a ligação do acoplamento progride;

A FIG. 4 é uma elevação com um recorte de um quarto de um orifício para uma modalidade preferida à medida que a ligação do acoplamento progride mais;

A FIG. 5 é uma elevação com um recorte de um quarto de um orifício para uma modalidade preferida com a ligação do acoplamento.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas

Com referência às FIGS. 1 a 5, uma modalidade preferida desse acoplamento de conexão rápida 10 inclui o conjunto de corpo ou parte de acessório 12 e haste de mangueira 14. Elas são ilustradas na FIG. 1 antes da inserção da haste da mangueira 14 no conjunto de corpo 12. O conjunto de corpo 12 inclui adaptador 16 tendo porção de ligação de acessório 68 formada com seção de torção central 18 e extremidade de acessório 20 que tem roscas externas para montagem do conjunto de corpo 12 sobre acessórios, maquinaria ou equipamento associados. Deve ser entendido que embora o adaptador 16 seja ilustrado como tendo roscas externas na extremidade do acessório 20, outros tipos de conexões de extremidade podem ser utilizadas. Essas incluem roscas internas na extremidade do acessório 20, ou o adaptador 16 ser formado integral com o acessório ou equipamento associado. Além do mais, o adaptador 16 e a porca 24 podem ser uma estrutura unitária sem necessidade de roscas intermediárias neles. O orificio 64 então seria formado dentro dessa estrutura unitária. Ainda adicionalmente, o orifício 64 pode ser formado integral com acessórios, maquinaria ou equipamento associados.

A extremidade de união 22 do adaptador 16 é também externamente rosqueada para receber a porca 24. Para essa modalidade, a porca 24 é normalmente rosqueada sobre o adaptador 16 com torque apropriado antes da instalação do conjunto de corpo 12 em um acessório, máquina ou equipamento associado. O ponto de contato do adaptador 72 do adaptador 16 encosta no ponto de contato da porca 74 da porca 24 quando a porca 24 é apropriadamente posicionada com relação ao adaptador 16 e aplicada com torque apropriado. A porca 24 é provida com a face de extremidade dianteira 26. A face 26 permanece espaçada da parede 28 no adaptador 16. Entretanto, a relação de contato pode ser disposta para ficar entre a face 26 e a parede 28, com a aplicação de torque apropriado.

O adaptador 16, em cooperação com a porta 24, provê um orifício 64 incluindo um cilindro dianteiro 32, um primeiro cilindro intermediário 33 (formado no adaptador 16 na modalidade atual), um segundo cilindro intermediário 34 e um cilindro traseiro 35 (formado na porca 24 na modalidade atual).

O orifício 64 adicionalmente inclui segunda rampa de transição 46, entre o cilindro dianteiro 32 e o primeiro cilindro intermediário 33 e primeira rampa de transição 47 entre o primeiro cilindro intermediário 33 e o segundo cilindro intermediário 34. Ambas as rampas 46 e 47 são formadas no adaptador 16 para a modalidade atual, mas podem ser formadas em um conjunto de corpo unitário 12 ou diretamente no acessório, maquinaria ou equipamento associado.

Além do cilindro dianteiro 32 está o furo do adaptador 36 que preferivelmente tem um diâmetro pelo menos substancialmente igual ao diâmetro interno do furo da haste da mangueira (não representado).

A porca 24 tem uma ranhura anular interior 48 espaçada para frente do cilindro traseiro 35. A ranhura anular interior 48 é preferivelmente formada com uma face dianteira interior substancialmente radial 50 e face traseira interior 52. A face traseira 52 termina no chanfro de travamento 53, que funciona como discutido abaixo. O chanfro de alinhamento 45 é contíguo com o cilindro traseiro 35. Posicionado dentro da ranhura anular interior 48 da porca 24 está o grampo 54 na forma de um anel de aperto expansível ou anel de pressão de forma comum. É considerado que outras formas de grampo possam ser utilizadas. A porca 24 tem planos de torção 56 de modo que a porca 24 pode ser rosqueada sobre e para fora do adaptador 16.

Ainda com referência à FIG. 1, a haste da mangueira 14 inclui porção de ligação macho 66 e porção de inserto da mangueira 58. Progredindo da posição mais traseira para a posição mais dianteira, a porção de ligação macho 66 inclui a ranhura do anel em o traseiro 82 na qual reside a segunda vedação do anel em o 80, seguindo a superfície cilíndrica de suporte 92, ranhura de travamento 78 para receber o grampo 54 com a montagem final do acoplamento 10, incluindo a face dianteira exterior 79, segundo cilindro de suporte intermediário 90, superfície de transição ou rampa de carne 77, primeira superfície cilíndrica de suporte intermediário 88, rampa de centralização 76, superfície cilíndrica de suporte condutora 86, ranhuras de vedação dianteira 70 na qual reside o reforço do anel em o 44 e o elemento de vedação, primeira vedação do anel em o 42 e a superfície de entrada anular 94.

A superfície de entrada anular 94 pode ser substancialmente cilíndrica com um raio externo menor do que o raio externo da superfície cilíndrica de suporte condutora 86, como representado, ou tronco-cônica. O raio externo da superfície cilíndrica de suporte condutora 86 é menor do que o raio externo da primeira superfície cilíndrica de suporte intermediário 88, que é menor do que o segundo cilindro de suporte intermediário 90. Os raios progressivamente maiores das várias superfícies, incluindo essas que podem ser tronco-cônicas, junto com relações dimensionais axiais específicas, provêem a função de orientação que supera o desalinhado substancial axial e lateral da haste da mangueira 14 em relação ao conjunto de corpo 12 na fase inicial da união. Essas relações também servem para minimizar a força de inserção máxima e a incidência do grampo 54 obstruindo o orifício 64 para interferir com a ligação. Essas relações e seus efeitos serão totalmente descritos na descrição específica dos eventos e interações que ocorrem durante a ligação, abaixo.

O reforço do anel em o 44 é provido para aumentar a pressão a qual o acoplamento 10 pode ser submetido antes que o fluido comece a desviar do primeiro anel em o 42 e o acoplamento 10 comece a vazar. A construção do reforço do anel em o 44 varia dependendo da pressão do fluido da aplicação associada do acoplamento 10 e é bem conhecida na técnica. A haste da mangueira 14 também inclui a porção de inserto da mangueira 58 que se estende para dentro, para uma mangueira associada, da parada de mangueira 60 e é adaptada para se ajustar perfeitamente com a extremidade de ligação de uma mangueira (não representada). A porção do inserto da mangueira 58 inclui rebarbas 62 para facilitar a resistência maior à separação da haste da mangueira 14 da mangueira associada. Comumente, uma virola (não representada) é dobrado ao redor da extremidade da mangueira na qual a porção do inserto da mangueira 58 se estende e ao redor da parada de mangueira 60 para aumentar a resistência à separação da haste da mangueira 14 da mangueira.

A ligação do acoplamento 10 é representada progressivamente na FIG. 2 até a FIG. 5, respectivamente. Inicialmente todos os itens do conjunto de corpo 12 são montados incluindo a porca 24 rosqueada sobre o adaptador 16 com torque apropriado. O grampo 54 é colocado dentro da ranhura anular interior 48. O conjunto de corpo 12 é então afixada sobre o acessório, maquinaria ou equipamento associado com torque apropriado. Se o conjunto de corpo 12 é uma estrutura unitária, a montagem não seria necessária. Seria somente necessário que o grampo 54 fosse colocado dentro da ranhura anular interior 48, e a montagem do corpo 12 fosse fixada sobre o acessório, maquinaria ou equipamento associado com torque apropriado. Além disso, se o orifício 64 é formado integral com o acessório, maquinaria ou equipamento associado, é somente necessário que o grampo 54 seja colocado dentro da ranhura anular interior 48.

De forma geral, a ligação do acoplamento 10 é efetuada pela haste da mangueira 14 sendo pressionada para dentro do conjunto de corpo 12 até alcançar o engate de travamento como representado na FIG. 5. A porção de ligação macho 66 da haste da mangueira 14 se estende através do chanfro de alinhamento 45 e cilindro traseiro 35 e para dentro do cilindro dianteiro 32 do orificio 64 com um ajuste firme. As várias proporções são dispostas de modo que a primeira vedação do anel em o 42 tem um diâmetro externo não esticado menor do que o diâmetro interno do cilindro dianteiro 32 de modo que o movimento da porção de ligação macho 66 para a posição montada da FIG. 5 causa a compressão radial da primeira vedação do anel em o 42. Em tal condição, a primeira vedação do anel em o 42 provê uma junta hermética ao fluido entre a porção de ligação macho 66 e o orificio 64.

Durante tal montagem, a rampa de carne 77 engata o grampo 54 e radialmente expande o grampo 54 da sua condição não esticada para fora, para dentro da ranhura anular interior 48. Durante tal movimento, o grampo 54 é impelido para frente pela rampa de carne 77 e engata a face dianteira interior 50. Pelo fato de que a face dianteira interior 50 é radial, o grampo 54 pode se expandir facilmente quando a rampa de carne 77 é movida para a posição montada.

Quando a porção de ligação macho 66 é movida para a posição totalmente montada, a ranhura de travamento 78 se move para uma posição sob o grampo 54, de modo que o grampo 54 pode encaixar dentro de uma posição na qual ele faz a ponte entre a ranhura anular interior 48 e a ranhura de travamento 78. Em tal posição de ponte, a haste da mangueira 14 fica permanentemente travada mecanicamente na posição dentro do orificio 64 através da porca 24. 0 grampo 54 é formado com um raio não esticado dimensionado de modo que sua periferia externa tenha um raio maior do que o raio das extremidades internas das faces 50 e 52 da ranhura anular interior 48 e sua periferia interna tenha um raio menor do que o raio do segundo cilindro de suporte intermediário 90. Consequentemente, o grampo 54 fica preso dentro da ranhura anular interior 48 da porca 24 antes da montagem, porém encaixa dentro da ranhura de travamento 78 com a montagem da haste da mangueira 14 dentro do conjunto de corpo 12. O chanfro de travamento 53 garante essa configuração de travamento por ter um ângulo em relação à face dianteira exterior 79 tal que sua cooperação tende a forçar o grampo 54 para dentro da ranhura de travamento 78 quando uma força é aplicada tendendo a separar a haste da mangueira 14 do orificio 64. O grampo 54 tenderá a repousar, sob a pressão tendendo a separar a haste da mangueira 14 do orificio 64, no ponto dentro da ranhura de travamento 78 tendo uma tangente que tem o mesmo ângulo em relação ao eixo geométrico do orificio 64 como o ângulo de travamento 53 em relação ao eixo geométrico do orificio 64. Dessa maneira, a face dianteira exterior 79 terá uma tangente no mesmo ponto no seu arco com um ângulo em relação ao eixo geométrico do orificio 64 maior do que o ângulo do chanfro de travamento 53 em relação ao eixo geométrico do orificio 64.

Para garantir essa ação de travamento, o raio máximo do segundo cilindro de suporte intermediário 90 é selecionado para ser menor do que o raio do cilindro traseiro 35 por uma quantidade menor do que o diâmetro do grampo de formação do arame 54. Com tal estrutura, um travamento mecânico positivo da porção de ligação macho 66 dentro do orifício 64 é provido.

De modo a permitir que o grampo 54 expanda quando a rampa de carne 77 é pressionada para a posição montada, a profundidade da ranhura anular interior 48 é proporcionada para ser pelo menos tão grande quanto o diâmetro do grampo de formação do arame 54.

Na modalidade representada, o conjunto de corpo 12 é instalado no acessório, maquinaria ou equipamento associado com a porca 24 e o grampo 54, cada um, apropriadamente na posição. A conclusão da montagem é realizada a seguir meramente pressionando a haste da mangueira 14 para dentro do conjunto de corpo 12 para sua posição montada na qual ela fica permanentemente travada dentro da porca 24 pela operação do grampo 54.

Especificamente, durante a ligação, uma série de eventos e interações ocorrem que garantem que: 1) a força de inserção requerida do acoplamento seja pequena; 2) a força de inserção requerida seja consistente entre acoplamentos irmãos; 3) o acoplamento se j a axialmente de auto- alinhamento; 4) o acoplamento seja altamente resistente à ligação com a inserção desalinhada da haste da mangueira 14 no orifício 64; 5) o acoplamento seja de auto-orientação para superar o desalinhado lateral substancial quando o processo de ligação é iniciado pela primeira vez e 6) o acoplamento seja altamente resistivo à ligação com o desalinhamento da haste em relação ao grampo com a inserção da haste dentro do orifício.

Quando a haste 14 é inserida no orificio 64, muitos eventos ocorrem para fazer com que o acoplamento 10 axialmente se auto-alinhe. Alguns são sequenciais. Outros são simultâneos. A superfície de entrada anular 94 é repetidamente guiada para o centro do orificio 64. Assumindo que a ligação esteja sendo feita com desalinhamento lateral e axial máximo, a superfície de entrada anular 94 encontra primeiro o chanfro de alinhamento 45 para guiá-lo para o alinhamento adequado com o cilindro traseiro 35, o grampo 54 e o segundo cilindro intermediário 34. A superfície de entrada anular 94 então encontra a primeira rampa de transição 47 para alinhá-la com o primeiro cilindro intermediário 33. Finalmente, a superfície de entrada anular 94 encontra a segunda rampa de transição 46 para alinhá-la com o cilindro dianteiro 32. Nesse ponto, a rampa de centralização 76 encontra o chanfro de alinhamento 45, forçando a haste 14 a começar o alinhamento axial com o orificio 64. Não somente isso provê esse primeiro nivel de força do alinhamento axial, ele também protege o grampo 54 da interação com a haste 14 muito cedo no processo de ligação, o que permitiria o movimento do grampo 54 para fora da ranhura anular interior 48 e o começo da obstrução do orificio 64 pelo grampo 54. A seguir, três eventos ocorrem em uma combinação mais importante de modo a originar todas as características importantes descritas, exceto garantir que a força de inserção requerida do acoplamento seja pequena. Um, a rampa de carne 77 encontra o chanfro de alinhamento 45. Isso também força a haste 14 para o alinhamento axial quase perfeito com o orificio 64. Dois, o grampo 54 está sendo influenciado de volta para a ranhura anular interior 48 pela rampa de centralização 76. Terceiro, a borda dianteira da superfície cilíndrica de suporte condutora 86 encontra a segunda rampa de transição 46 para confinar mais o alinhamento lateral da haste 14 dentro do orifício 64. São esses três eventos operando em harmonia que impedem que a haste 14 exerça tal força sobre o grampo 54 de modo a bloquear uma porção do grampo 54 e forçá-la para fora da ranhura anular interior 48 em um ângulo para baixo dentro do orifício 64. Agora a haste 14 está em alinhamento quase perfeito com o orifício 64. Dessa maneira, não existe nada a fazer além de pressionar a haste 14 pela distância restante para dentro do orifício 64 até o ponto em que o grampo 54 assenta na ranhura de travamento 78. Esse acoplamento 10 no lugar no engate de travamento foi descrito anteriormente.

Pode ser observado que esses processos garantem que a haste 14 fique alinhada de modo axial e lateral com o orifício 64 mesmo em ambientes difíceis. Isso satisfaz a terceira e a quinta das características importantes enumeradas. Os três eventos descritos que ocorrem em combinação garantem que o grampo 54 não seja movido para uma posição que obstruiria o orifício 64. Isso impede que o acoplamento se ligue com o desalinhamento da haste em relação ao grampo durante a inserção da haste da mangueira 14 no orifício 64. Isso satisfaz a característica seis. A natureza progressiva do alinhamento axial garante que o acoplamento se ligue de maneira suave e seja assim altamente resistente à ligação com a inserção desalinhada da haste da mangueira 14 no orifício 64. Isso satisfaz a característica quatro. A natureza suave do processo de ligação e o movimento confiável do grampo 54 para a posição apropriada levam a um acoplamento que é tolerante às excursões ordinárias de dimensões encontradas nos processos de fabricação normais. Isso permite que a força de inserção requerida seja consistente entre acoplamentos irmãos. Isso satisfaz a característica dois.

Finalmente, a satisfação da característica um é facilitada pela característica de auto-alinhamento da invenção atual, reduzindo a oportunidade que várias interações dos elementos do orifício 64 com os elementos da haste 14 afetem a força de inserção. Isso leva à força de inserção ser primariamente o resultado da interação da primeira vedação do anel em o 42 com a segunda rampa de transição 46 para comprimir a primeira vedação de anel em o 42 e deslizá-la ao longo da superfície da segunda rampa de transição 46, interação de vedação, e a interação do grampo 54 com a rampa de carne 77 para expandir o grampo 54 e deslizá-lo ao longo da superfície da rampa de carne 77, interação do grampo.

A distância sobre o orifício entre o ponto onde a primeira vedação do anel em o 42 contata pela primeira vez a segunda rampa de transição 46 e o ponto onde a rampa de carne 77 contata pela primeira vez o anel de pressão 54, com a inserção da haste da mangueira é aqui citada como a distância máxima do orifício. A distância sobre a porção de ligação macho 66 da haste 14 entre o ponto onde a primeira vedação do anel em o 42 contata pela primeira vez a segunda rampa de transição 4 6 e o ponto onde a rampa de carne 7 7 contada pela primeira vez o anel de pressão 54, com a inserção da haste da mangueira é aqui citada como a distância máxima da haste. Específico a essa modalidade, a distância máxima do orifício é menor do que a distância máxima da haste por uma quantidade que separa os tempos quando a interação da vedação e a interação do grampo ocorrem. Isso elimina o efeito aditivo sobre a força de inserção requerida causada pela interação da vedação ocorrer simultaneamente com a interação do grampo. Isso não reduz a quantidade geral de energia requerida para efetuar a ligação. Entretanto, isso realmente reduz a força máxima requerida para a maior de qualquer uma da exigência de força causada pela interação da vedação ou a exigência de força da interação do grampo. Isso pode significar a diferença entre a ligação com conclusão bem sucedida em um ambiente inconveniente ou ter uma ligação que simplesmente não pode ser concluída. Até mesmo mais significante, isso pode impedir a ligação parcialmente concluída que pode posteriormente se desligar com resultados desastrosos.

A haste da mangueira 14 é preferivelmente provida com barreira de fragmento 84 que fica alinhada com a extremidade da porca 24 quando a haste da mangueira 14 está na posição montada. Tal estrutura provê uma indicação visual que a extremidade da mangueira foi empurrada para dentro da montagem do corpo por uma quantidade suficiente para fazer com que a primeira vedação de anel em o 42 e o grampo 54 sejam adequadamente engatados. Além do mais, a barreira de fragmento 84 age como uma parada dianteira para a virola e impede que certos fragmentos entrem no conjunto de corpo 12. A redução da entrada de fragmentos é grandemente melhorada pela presença da segunda vedação de anel em o 80 na ranhura do anel em o traseiro 82. A segunda vedação de anel em o 80 veda o vão que de outra forma existiria na interface entre a superfície cilíndrica de suporte seguidora 92 e o cilindro traseiro 35 com a união da haste da mangueira 14 com o conjunto de corpo 12.

Com essa modalidade é possível remover a haste da mangueira 14 do adaptador 16 rosqueando a porca 24 para fora do adaptador 16 e reinstalando a haste da mangueira 14 rosqueando a porca 24 de volta sobre o adaptador 16. Assim, a modalidade representada pode ser montada e desmontada sem a remoção do adaptador 16 do acessório, maquinaria ou equipamento associado. Entretanto, durante a primeira montagem, a haste da mangueira 14 é instalada meramente pressionando-a para dentro do adaptador 16. Como mencionado anteriormente, o orifício 64 pode também ser formado no conjunto de corpo 12 com todos os elementos do adaptador 16 e porca 24 exceto pelas roscas intermediárias a eles. Em tal configuração, a remoção e o religamento da haste da mangueira 14 acarretam o desprendimento e novo aparafusamento do conjunto de corpo 12 sobre o acessório, maquinaria ou equipamento associado, respectivamente. Também como declarado anteriormente, o orifício 64 pode ser formado diretamente no acessório, maquinaria ou equipamento associado. Quando assim formado, o desligamento não é permitido.

Deve ser observado que existe liberdade para a rotação relativa entre as montagens de extremidade da mangueira e as montagens de corpo de todas as modalidades. Tal rotação relativa permite que a porca 24 ou o conjunto de corpo 12 conforme o caso possa ser, seja girado para desmontagem do acoplamento rápido 10 sem a rotação correspondente da mangueira associada. Similarmente, a mangueira pode ser girada em relação à montagem do corpo 12 quando requerido para instalação em localizações confinadas.

A descrição precedente e as modalidades ilustrativas da presente invenção foram mostradas nos desenhos e descritas em detalhes em modificações variadas e modalidades alternativas. Deve ser entendido, entretanto, que a descrição precedente da invenção é exemplar somente, e que o escopo da invenção é para ser limitado somente pelas reivindicações quando interpretadas em vista da técnica anterior. Além do mais, a invenção revelada aqui de maneira ilustrativa adequadamente pode ser praticada na ausência de qualquer elemento que não seja especificamente revelado aqui.

Claims

1. Acoplamento aperfeiçoado de ligamento rápido (10) do tipo tendo um grampo (54), um orifício (64) tendo um furo cilíndrico interior (36), uma ranhura anular interior (48) adaptada para suportar o dito grampo (54), um cilindro dianteiro (32), um cilindro traseiro (35) e uma primeira rampa de transição (47) e uma distância máxima do orifício, o dito acoplamento também tendo um elemento de vedação (42), e uma haste (14) tendo um furo interno e uma porção de ligação macho (66) tendo uma ranhura de vedação anular dianteira (70) adaptada para receber o dito elemento de vedação (42), uma superfície de entrada anular (94), uma superfície cilíndrica de suporte condutora (86), uma superfície cilíndrica de suporte seguidora (92), uma rampa de cames (77) e uma distância máxima da haste; o acoplamento aperfeiçoado sendo CARACTERIZADO pelo fato de que: o dito orifício (64) tem um primeiro cilindro intermediário (33), intermediário ao dito cilindro dianteiro (32) e um segundo cilindro intermediário (34), o dito segundo cilindro intermediário (34), intermediário ao dito primeiro cilindro intermediário (33) e ao dito cilindro traseiro (35), a dita primeira rampa de transição (47) se estendendo do dito primeiro cilindro intermediário (33) para o dito segundo cilindro intermediário (34), o dito orifício também tendo uma segunda rampa de transição (46) se estendendo do dito cilindro dianteiro (32) para o dito primeiro cilindro intermediário (33) e uma rampa conectando o furo cilíndrico (36) ao cilindro dianteiro (32); e a dita porção de ligação macho (66) ter uma rampa de centralização (76) e uma superfície cilíndrica de suporte intermediária (88), intermediária à dita superfície cilíndrica de suporte condutora (86) e dita superfície cilíndrica de suporte seguidora (92), e um cilindro de suporte intermediário (90) e uma ranhura de travamento (78); uma distância máxima de orifício sendo a distância do orifício (64) até o ponto onde o elemento de vedação (42) primeiro contacta a segunda rampa de transição (46) e o ponto onde a rampa de cames (77) primeiro contacta o grampo (54), mediante inserção da haste no orifício (64); e a distância máxima de haste sendo a distância da porção de ligação macho (66) da haste (14) entre o ponto onde o elemento de vedação (42) primeiro contacta a segunda rampa de transição (46) e o ponto onde a rampa de cames (77) primeiro contacta o grampo (54), mediante inserção da haste (14) no orifício (64).

2. Acoplamento aperfeiçoado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende a dita distância máxima de orifício ser desigual à dita distância máxima de haste.

3. Acoplamento de ligamento rápido (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito orifício (64) é integral.

4. Acoplamento de ligamento rápido (10), de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o orifício integral (64) é definido em uma estrutura.

5. Acoplamento de ligamento rápido (10), de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o orifício integral (64) é definido por um encaixe unitário.

6. Acoplamento de ligamento rápido (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito orifício (64) é definido por uma pluralidade de partes.

7. Acoplamento de ligamento rápido (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos os ditos primeiro e segundo cilindros intermediários (33, 34) e a dita segunda rampa de transição (46) são definidos por uma primeira parte (16) conectada em uma segunda parte (24) definindo pelo menos a dita ranhura anular (48).

8. Acoplamento de ligamento rápido (10), de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita primeira parte é um adaptador (16) adaptado para ser rosqueado em uma estrutura e a dita segunda parte (24) é uma porca adaptada para ser rosqueada no dito adaptador.

9. Acoplamento de ligamento rápido (10), de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que um acoplamento ligado pode ser desligado desprendendo a dita porca (24) do dito adaptador (16).

10. Acoplamento de ligamento rápido (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que um acoplamento ligado pode ser desligado desprendendo uma parte do dito orifício (64) definindo pelo menos a dita ranhura anular (48) de uma outra parte do dito orifício (64) definindo pelo menos os ditos primeiro e segundo cilindros intermediários (33, 34) e a dita segunda rampa de transição (46), a dita porção de ligação macho (66) sendo retida na dita parte do dito orifício (64) definindo a dita ranhura anular (48), pelo dito grampo (54) sendo disposto na dita ranhura anular (48) e uma ranhura de travamento cooperativa (78) definida na dita porção de ligação macho (66).

11. Método para a inserção de uma porção de ligação macho (66) de uma haste (14) de um acoplamento de ligamento rápido (10) em um orifício (64) do dito acoplamento de ligamento rápido (10), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de: prover o dito orifício (64) com um furo cilíndrico interno (36), um cilindro dianteiro (32), um primeiro cilindro intermediário (33) intermediário a um cilindro traseiro (32) e um segundo cilindro intermediário (34), o dito segundo cilindro intermediário (34) sendo intermediário a um primeiro cilindro intermediário (33) e um cilindro traseiro (35), uma primeira rampa de transição (47) se estendendo a partir do primeiro cilindro intermediário (33) para um segundo cilindro intermediário (34), uma segunda rampa de transição (46) se estendendo a partir do cilindro dianteiro (32) para o dito primeiro cilindro intermediário (33), uma rampa ligando o furo cilíndrico (36) ao cilindro dianteiro (32), e uma ranhura anular interna (48); prover a dita haste (14) com um furo interno e a dita porção de ligação macho (66) com uma superfície de entrada anular (94), uma superfície cilíndrica de suporte condutora (86), um segundo cilindro de suporte intermediário (90), uma superfície cilíndrica de suporte seguidora (92), um primeiro cilindro de suporte intermediário (88) intermediário à superfície cilíndrica de suporte (86) e a dita superfície cilíndrica de suporte seguidora, uma rampa de centralização (76), uma rampa de cames (77), uma ranhura de vedação (70) e uma ranhura de travamento (78); prover um grampo (54); prover um elemento de vedação (42); colocar o dito grampo (54) na dita ranhura anular interior (48); colocar o dito elemento de vedação (42) na dita ranhura de vedação (70); inserir a dita superfície de entrada anular (94) através do dito cilindro traseiro (35); contatar a dita segunda rampa de transição (46) com o dito elemento de vedação (42) enquanto a dita rampa de cames (77) e o dito grampo (54) são separados; inserir a dita superfície de entrada anular (94) através do dito cilindro dianteiro (32); inserir o dito elemento de vedação (42) através do dito cilindro dianteiro (32); reposicionar o dito grampo (54) com a dita rampa de centralização (76); expandir o dito grampo (54) com a dita rampa de cames (77); e posicionar o dito grampo (54) na dita ranhura de travamento (78).

12. Método para inserção de uma porção de ligação macho (66) de uma haste (14) de um acoplamento de ligamento rápido (10) em um orifício (64) do dito acoplamento de ligamento rápido (10), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de: prover o dito orifício (64) com um furo interno cilíndrico (36), um cilindro dianteiro (32), um primeiro cilindro intermediário (33) intermediário ao dito cilindro dianteiro (32) e um secundo cilindro intermediário (34), o dito cilindro intermediário (34) sendo intermediário ainda ao dito primeiro cilindro (33) e um cilindro traseiro (35), uma primeira rampa de transição (47) se estendendo a partir do dito primeiro cilindro intermediário (33) para um segundo cilindro intermediário (34) e uma segunda rampa de transição (46) se estendendo a partir do cilindro dianteiro (32) para um lado intermediário (33), uma rampa ligando o furo cilíndrico (36) ao cilindro dianteiro (32) e uma ranhura anular interior (48); prover a dita haste (14) com um furo interno e a dita porção de ligação macho (66) com uma superfície de entrada anular (94), uma superfície cilíndrica de suporte condutora (94), um primeiro cilindro de suporte intermediário (86), um segundo cilindro de suporte intermediário (90), uma superfície cilíndrica de suporte seguidora (92) um primeiro cilindro de suporte intermediário (88) intermediário à dita superfície cilíndrica de suporte condutora (86) e a superfície cilíndrica de suporte seguidora, uma rampa de centralização (76), uma rampa de cames (77), uma ranhura de vedação (70) e uma ranhura de travamento (78); prover um grampo (54); prover um elemento de vedação (42); colocar o dito grampo (54) na dita ranhura anular interior (48); colocar o dito elemento de vedação (42) na dita ranhura de vedação (70); inserir a dita superfície de entrada anular (94) através do dito cilindro traseiro (35); expandir o dito grampo (54) com a dita rampa de cames (77) enquanto a dita segunda rampa de transição (46) e o dito elemento de vedação (42) são separados; contatar a dita segunda rampa de transição (46) com o dito elemento de vedação (42); inserir a dita superfície de entrada anular (94) através do dito cilindro dianteiro (32); inserir o dito elemento de vedação (42) através do dito cilindro dianteiro (32); reposicionar o dito grampo (54) com a dita rampa de centralização (76); e posicionar o dito grampo (54) na dita ranhura de travamento (78).

13. Método, de acordo com uma das reivindicações 11 ou 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito prover o dito orifício (64) com um cilindro dianteiro (32), um primeiro cilindro intermediário (33), um cilindro traseiro (35), uma primeira rampa de transição (47), uma segunda rampa de transição (46) e uma ranhura anular interior (48) compreende prover um orifício integral.

14. Método, de acordo com uma das reivindicações 11 ou 12, CARACTERIZADO pelo fato de prover o dito orifício (64) com um cilindro dianteiro (32), um primeiro cilindro intermediário (33), um cilindro traseiro (35), uma primeira rampa de transição (47), uma segunda rampa de transição (46) e uma ranhura anular interior (48) compreende definir o dito cilindro dianteiro (32), um primeiro cilindro intermediário (33), um cilindro traseiro (35), uma primeira rampa de transição (47), uma segunda rampa de transição (46) e uma ranhura anular interior (48) em uma estrutura.

15. Método, de acordo com uma das reivindicações 11 ou 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito prover o dito orifício (64) com um cilindro dianteiro (32), um primeiro cilindro intermediário (33), um cilindro traseiro (35), uma primeira rampa de transição (47), uma segunda rampa de transição (46) e uma ranhura anular interior (48) compreende definir o dito cilindro dianteiro (32), um primeiro cilindro intermediário (33) , um cilindro traseiro (35), uma primeira rampa de transição (47), uma segunda rampa de transição (46) e uma ranhura anular interior (48) em um encaixe unitário.

16. Método, de acordo uma das reivindicações 11 ou 12, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende: desligar a dita porção de ligação macho (66) do dito orifício (64) desligando uma parte definindo a dita ranhura anular interior (48) de uma parte definindo o dito cilindro dianteiro (32), o dito primeiro cilindro intermediário (33), o dito cilindro traseiro (35), a dita primeira rampa de transição (47) e a dita segunda rampa de transição (46), o dito grampo (52) posicionado na dita ranhura anular (48) e na dita ranhura de travamento (78) e dessa maneira retendo a dita porção de ligação macho (66) na dita parte definindo a dita ranhura anular interior (48); e religando a dita porção de ligação macho (66) no dito orifício (64) religando a dita parte definindo a dita ranhura anular interior (48) com a dita parte definindo o dito cilindro dianteiro (32), o dito primeiro cilindro intermediário (33), o dito cilindro traseiro (35), a dita primeira rampa de transição (47) e a dita segunda rampa de transição (46).