ES2231580T3 - Acoplamiento de seguridad. - Google Patents
Acoplamiento de seguridad.Info
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Abstract
Un acoplamiento de seguridad (2) para una tubería flexible, diseñado como una junta de bridas de dos partes tubulares, con una primera mitad de acoplamiento (4) y una segunda mitad de acoplamiento (6), cuyas mitades de acoplamiento tienen partes de bridas con una brida cada una (10, 11) y que están unidas conjuntamente a través de las bridas por los medios de un anillo de bloqueo (8) flexible, caracterizado porque las bridas y el anillo de bloqueo tienen al menos una superficie de contacto mutua (11, 26) que es cónica, y porque el anillo de bloqueo tiene segmentos (12) que son desplazables entre sí, y cuyas secciones transversales radiales están diseñadas con miembros de acoplamiento (20, 22) dirigidos hacia dentro, dispuestos a distancia entre sí, y cuyos segmentos (12), por los medios de una fuerza de pretensado (f) de una configuración de resorte (32), son pretensados en forma flexible hasta una primera posición en la que los miembros de acoplamiento (20, 22) se montan sobre las bridas (10, 11), y porque las bridas son separables por medio del hecho de que cuando una fuera de tracción (F1) actúa sobre el acoplamiento, los segmentos (12) del anillo de bloqueo pueden ser desplazados por un efecto de cuña contra la fuera de pretensado (f) hasta una segunda posición en la cual el diámetro interno periférico (di) del anillo de bloqueo (8) corresponde al menos al diámetro externo (dy) de una brida y dando lugar a la rotura del acoplamiento (2).
Description
Acoplamiento de seguridad.
La invención está relacionada con un acoplamiento
de seguridad de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 de
la patente y con un dispositivo de evacuación de gases de escape de
acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 21 de la patente. Los
refinamientos y los desarrollos ventajosos de la invención se
encuentran expuestos en las reivindicaciones dependientes de la
patente y en la descripción que se adjunta con los dibujos.
Es ventajoso la utilización de una tubería
flexible, por ejemplo, una manguera, un tubería o un tubo, para
conectar la tubería de escape de un vehículo a motor al dispositivo
de evacuación del gas de escape durante la conducción en áreas de
ensamblado, áreas de inspección, garajes, áreas de aparcamiento para
vehículos de emergencia, etc.
En las tuberías de evacuación de gases de escape,
por ejemplo para los vehículos de emergencia, es conocido ya un
acoplamiento de seguridad del tipo anteriormente mencionado. Cuando
el vehículo sale en el caso de una alarma, el mencionado vehículo
tira de la manguera de succión situada detrás del mismo hasta que
el vehículo se encuentra fuera del garaje, en cuyo lugar la manguera
se libera automáticamente de la tubería de escape del vehículo. El
mismo principio se aplica en los locales de la compañía Svensk
Bilprovning (inspección sueca de vehículos a motor). En caso de
que, por ejemplo, la manguera se agarre a algo antes de que el
vehículo haya alcanzado la posición en la manguera se libere
automáticamente, o bien si existe un defecto en el mecanismo de
liberación, la fuerza de tracción en la manguera de succión podrá
incrementarse muy rápidamente. Cuando la fuera de tracción alcance
un valor de umbral predeterminado, el acoplamiento de seguridad se
partirá, evitando así daños al personal e impidiendo también daños
a la manguera de succión o a otro equipo.
En un acoplamiento de seguridad convencional del
tipo antes mencionado, el cual está compuesto por dos mitades de
acoplamiento provistas con bridas, las mitades de acoplamiento se
mantienen conjuntamente mediante un manguito de goma que rodea las
bridas. En este caso, la función del acoplamiento de seguridad
depende del diseño de las bridas y también del material a partir del
cual esté hecho el manguito, y también de su diseño, cuando se
determine el valor de la fuerza de tracción a la cual sea deseable
que se parta el acoplamiento. Así pues, para un acoplamiento de
seguridad hecho de un material dado y con un diseño dado, es
posible conseguir la partición de las mitades de acoplamiento para
un valor justo predeterminado de la fuerza de tracción en la
manguera de succión. No obstante, dependiendo de los requisitos del
medio ambiente o del tipo de vehículo, puede ser ventajoso poder
ser capaz de variar la fuera de liberación del acoplamiento de
seguridad sin tener que fabricar una variante de acoplamiento
totalmente nueva para este fin.
En el documento DE-A119622860 se
expone un dispositivo de evacuación de gases de escape ya conocido
previamente, equipado con un canal de succión rasurado sobre el
cual puede moverse un carro. El carro puede conectarse al tubo de
escape de un vehículo a motor a través de una manguera de succión y
con un dispositivo de mordaza. El dispositivo de mordaza puede ser
abierto por los medios de un cable Bowden que conduzca hasta el
carro. Para evitar daños en la parte del tubo de escape del
vehículo y para evitar daños al personal, la manguera del gas de
escape y el cable Bowden están provistos cada uno con un
acoplamiento de seguridad, el cual puede ser liberado cuando se
exceda de una fuerza que sea mayor que la fuerza preajustada
necesaria para abrir correctamente el dispositivo de mordaza. Si
el dispositivo de mordaza no se abre de la forma correcta, o si el
cable Bowden o el manguito de escape queda agarrado en el vehículo,
el acoplamiento de seguridad entra en acción. Tanto la manguera del
gas de escape como el cable Bowden se parten en dos por el
acoplamiento de seguridad respectivo. Esto incluye una construcción
relativamente complicada con las dificultades consiguientes. Puesto
que cable Bowden con su acoplamiento de seguridad está situado
dentro de la manguera del gas de escape, su función puede estar
adicionalmente comprometida por el atasco al enredarse.
El objeto de la presente invención es por tanto
el hacer que esté disponible un dispositivo que pueda estar
adaptado a los distintos dispositivos de evacuación de los gases de
escape, y a los vehículos y a las distintas necesidades de una
forma más sencilla, más fiable y de una forma más económica que
antes.
Esto se hace posible con un acoplamiento de
seguridad y un dispositivo de evacuación del gas de escape de
acuerdo con las funciones de caracterización de las
reivindicaciones 1 y 21 de la patente. Los desarrollos y
refinamientos ventajosos están expuestos en la descripción y en las
reivindicaciones dependientes de la patente.
Las realizaciones de la invención se muestran en
el dibujo esquemático adjunto solo a modo de ejemplo, y se explican
con más detalle en la descripción que sigue a continuación. La
figura 1 muestra un acoplamiento de seguridad de acuerdo con la
invención, con el anillo de bloqueo montado y mostrado en una vista
en sección transversal, sin la configuración del resorte en su
posición de inicio. La figura 2 muestra el acoplamiento de seguridad
de la figura 1, pero con el anillo de bloqueo en su posición de
liberación. La figura 3 muestra una vista en planta parcialmente en
sección transversal del anillo de bloqueo con sus secciones y la
configuración de resorte en la posición de inicio y con las mitades
de acoplamiento retiradas. La figura 4 muestra el anillo de bloqueo
de la figura 3 en su posición de liberación, y la figura 5 muestra
una vista en perspectiva del anillo de bloqueo de la figura 3 con
las tapas protectoras montadas en secciones.
Las figuras 1 y 2 muestran una realización de un
acoplamiento de seguridad 2 para una tubería flexible (no
mostrada), cuyo acoplamiento de seguridad está diseñado como una
junta de bridas tubular de dos piezas, con una primera mitad de
acoplamiento 4, una segunda mitad de acoplamiento 6 y un anillo de
bloqueo flexible 8. La primera mitad de acoplamiento tiene una
parte de brida provista con una brida recta 10, y la segunda mitad
de acoplamiento tiene una parte de brida provista con una brida
cónica 11, cuyas bridas tienen preferiblemente el mismo diámetro
externo dy. La brida cónica 11 puede asumir ángulos cónicos á en
un rango de 30-60º. Las pruebas muestran que un
valor de 45º es ventajoso para asegurar una función fiable del
acoplamiento de seguridad.
Las mitades de acoplamiento pueden estar unidas
conjuntamente a través de las bridas por los medios del anillo de
bloqueo flexible 8, el cual tiene una forma interna complementaria
de las partes de la brida de las mitades de acoplamiento, y
proporcionando así una conexión de encaje a presión con las bridas
10, 11 cuando se montan sobre las mismas. Para tal fin, el anillo
de bloqueo 8 tiene partes de resorte a presión en la forma de los
segmentos del anillo 12, las cuales son movibles entre sí y que
están equipadas cada una en la dirección radial con un primera
extremidad o lado del anillo 14 y una segunda extremidad o lado del
anillo 16, a lo largo de sus bordes internos, conectándose entre si
por medio de una membrana 18, la cual es arqueada hacia fuera en
parte. La forma interna del anillo de bloqueo que complementa las
partes de la brida de las mitades de acoplamiento se han obtenido
en virtud del hecho de que el perfil de la membrana 18, mediante su
arqueado hacia fuera, incluye conjuntamente con el borde interno
respectivo de cada lado del anillo 14, 16, los miembros de
acoplamiento primero 20 y segundo 22 dirigidos hacia dentro. El
perfil de la membrana 18 que se une al borde interior del primer
lado del anillo 14 forma conjuntamente con el último, el primer
miembro de acoplamiento 20, y el perfil de la membrana 18 que se
une con el borde interno del segundo lado del anillo 16 forma así
conjuntamente con el último, el segundo miembro de acoplamiento 22.
El primer miembro de acoplamiento comprende preferiblemente un
primer collar anular 20, y el segundo miembro de acoplamiento
comprende preferiblemente un segundo collar anular 22. El primer
collar anular 20 tiene un borde recto 24 correspondiente a la brida
recta 10 de la primera mitad de acoplamiento, mientras que el
segundo collar anular 22 tiene un borde biselado 26,
correspondiente a la brida cónica 11 de la segunda mitad de
acoplamiento.
La figura 3 muestra una vista en planta
parcialmente en sección transversal de una realización del anillo
de bloqueo flexible 8 en la posición de inicio y con las mitades de
acoplamiento desmontadas, y la figura 4 muestra el anillo de
bloqueo de la figura 3 en la posición de liberación. El anillo de
bloqueo 8 puede estar hecho de tres o más segmentos de anillo, los
cuales sean preferiblemente idénticos mutuamente. De acuerdo con la
realización mostrada, el anillo de bloqueo tiene cuatro segmentos
12 de anillo idénticos, tal como los encontrados como ventajosos en
las propiedades funcionales y para el proceso de fabricación. Cada
segmento de anillo 12 muestra una vista en sección de los
elementos descritos previamente con referencia a los números de
referencia 14-26, y adicionalmente tienen una
primera 28 y una segunda 30 paredes extremas que se extienden
radialmente. El anillo de bloqueo 8 tiene también la configuración
de resorte 32 con elementos flexibles, cuya configuración está
diseñada con una fuerza de pretensazo f, para presionar los
segmentos de anillo conjuntamente en una primera posición en la que
el anillo de bloqueo tiene un diámetro interno periférico di1, el
cual es menor que el diámetro externo dy de la brida cónica 11.
La configuración de resorte 32 puede comprender
uno o más elementos flexibles 34, los cuales tienen un dispositivo
de ajuste 36, por medio del cual la fuerza de pretensazo f puede
ser ajustada. El elemento flexible puede estar compuesto por un
absorbedor de golpes de goma, un resorte helicoidal diseñado como un
resorte de tensión o un resorte de compresión 34 o similar, y en
donde el dispositivo de ajuste comprende ventajosamente un tornillo
de apriete 38. Los segmentos de anillo 12 están unidos
preferiblemente en forma conjunta por medio del tornillo de apriete
38 que está dispuesto para pasar a través del resorte de compresión
34, de la primera pared extrema 28 y por la segunda pared extrema
30 de los segmentos de anillo asociados, y por los medios de una
tuerca 40 dispuesta sobre el tornillo de apriete. Dispuesto sobre
el interior de la primera pared extrema 28 se encuentra un
manguito 42 que acomoda el tornillo de apriete 38 con el resorte de
compresión aplicado 34, el cual están bajo tensión entre la primera
pared extrema 28 y la cabeza del tornillo 44 de apriete.
La tuerca 40 que está dispuesta en el interior de
la segunda pared extrema 30 está acomodada de una forma
rotacionalmente fija en la hendidura 46, en donde los flancos de la
tuerca tienen un encaje a presión. La parte exterior radial 48 del
manguito está acortada, lo que significa que es fácil de acceder al
tornillo para los ajustes, mientras que al mismo tiempo es fácil de
poder determinar la posición de la cabeza 44 del tornillo en el
manguito 42, lo cual facilita el pretensazo uniforme del
dispositivo de ajuste respectivo 36.
Para proteger la configuración de resorte 32 del
acoplamiento de seguridad y también de otro equipamiento que pueda
estar en contacto con el acoplamiento de seguridad 2, cada segmento
12 tiene una tapa de protección 50 de material blando, por ejemplo
de goma o de plástico, que puede encajarse a presión sobre los
bordes exteriores libres de los lados del anillo 14, 16.
El acoplamiento de seguridad 2 tiene la función
siguiente. Cuando el anillo de bloqueo 8 está montado sobre las
bridas 10, 11 y sus segmentos 12 están pretensazos en la primera
posición en que el diámetro periférico tiene un valor de inicio
di1, y las mitades de acoplamiento 4, 6 están cargadas con una fuera
de tracción F, el borde oblicuo de la brida cónica 11 de la segunda
mitad de acoplamiento 6 se eleva, debido al efecto de la cuña,
hacia los componentes de la fuerza de acción radial. Cuando la
suma de estos componentes de fuerza radial supera a la fuerza
combinada de los resortes de compresión pretensados 34, se
separarán los segmentos 12, lo que significa que el diámetro
periférico di se incrementa a partir de su valor inicial di1. Si
la fuerza de tracción se incrementa hasta un valor predeterminado
F1, los segmentos 12 se separarán hasta una segunda posición en la
cual el diámetro periférico di2 será igual al diámetro dy de la
segunda mitad de acoplamiento 6 a través de la brida, y en donde se
partirá el acoplamiento de seguridad. Puesto que la primera mitad de
acoplamiento 4 tiene una brida recta 10 y la segunda mitad de
acoplamiento 11 tiene una brida cónica, el anillo de bloqueo 8
cargado con resorte permanecerá sobre la primera mitad del
acoplamiento cuando se parta el acoplamiento. Es ventajoso por
tanto, por ejemplo en el dispositivo de evacuación de gases de
escape para vehículos a motor, el conectar la primera mitad de
acoplamiento 10 a la manguera de succión del canal de evacuación, y
la segunda mitad de acoplamiento, a un extremo de la manguera de
succión corta, aproximadamente de 1 metro de longitud, cuyo otro
extremo está conectado al dispositivo de mordaza que puede estar
conectado al tubo de escape del vehículo a motor.
En el presente caso, puede ser ventajoso el
disponer de una junta hermética (no mostrada) hecha de un material
de junta hermética adecuado sobre la superficies del anillo de
unión mutua de una o de ambas bridas 10, 11 de la mitad de
acoplamiento respectiva 4, 6. Aunque la configuración de resorte en
el ejemplo mostrado tiene cuatro elementos flexibles ajustables 34,
lo mismo puede estar compuesto por un elemento flexible único, el
cual esté diseñado como un resorte de tensión o un absorbedor de
golpes de goma, que esté tensado alrededor de la circunferencia del
anillo de bloqueo 8. Los segmentos 12 del anillo de bloqueo pueden
ser de cualquier material de plástico duro adecuado, con las
mitades de acoplamiento de acero prensado, y con los elementos de
resorte de un tipo convencional.
Por los medios de la invención es posible por
tanto hacer que esté disponible un acoplamiento de seguridad que
se libere de una forma fiable, y el cual pueda ser ajustado con
herramientas sencillas, por ejemplo un destornillador, para
conseguir la fuera de liberación deseada.
Claims (21)
1. Un acoplamiento de seguridad (2) para una
tubería flexible, diseñado como una junta de bridas de dos partes
tubulares, con una primera mitad de acoplamiento (4) y una segunda
mitad de acoplamiento (6), cuyas mitades de acoplamiento tienen
partes de bridas con una brida cada una (10, 11) y que están unidas
conjuntamente a través de las bridas por los medios de un anillo de
bloqueo (8) flexible, caracterizado porque las bridas y el
anillo de bloqueo tienen al menos una superficie de contacto mutua
(11, 26) que es cónica, y porque el anillo de bloqueo tiene
segmentos (12) que son desplazables entre sí, y cuyas secciones
transversales radiales están diseñadas con miembros de acoplamiento
(20, 22) dirigidos hacia dentro, dispuestos a distancia entre sí, y
cuyos segmentos (12), por los medios de una fuerza de pretensado
(f) de una configuración de resorte (32), son pretensados en forma
flexible hasta una primera posición en la que los miembros de
acoplamiento (20, 22) se montan sobre las bridas (10, 11), y porque
las bridas son separables por medio del hecho de que cuando una
fuera de tracción (F1) actúa sobre el acoplamiento, los segmentos
(12) del anillo de bloqueo pueden ser desplazados por un efecto de
cuña contra la fuera de pretensado (f) hasta una segunda posición en
la cual el diámetro interno periférico (di) del anillo de bloqueo
(8) corresponde al menos al diámetro externo (dy) de una brida y
dando lugar a la rotura del acoplamiento (2).
2. El acoplamiento de seguridad según la
reivindicación 1, caracterizado porque el acoplamiento (2)
se rompe cuando se supera una fuera de tracción predeterminada (F1)
en la tubería.
3. El acoplamiento de seguridad según la
reivindicación 2, caracterizado porque la magnitud de la
fuera de tracción predeterminada (F1) depende de la magnitud de la
fuerza de pretensado (f) de la configuración de resorte (32) del
anillo de bloqueo (8).
4. El acoplamiento de seguridad según la
reivindicación 3, caracterizado porque la configuración de
resorte (32) del anillo de bloqueo tiene al menos un elemento
flexible (34) que genera la fuerza de pretensado (f).
5. El acoplamiento de seguridad según la
reivindicación 4, caracterizado porque el elemento flexible
(34) está equipado con un dispositivo de ajuste (36) por medio del
cual puede ser ajustada la fuerza de pretensado (f).
6. El acoplamiento de seguridad según la
reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque el elemento
flexible (34) es un absorbedor de golpes de goma.
7. El acoplamiento de seguridad según la
reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque el elemento
flexible (34) es un resorte de tensión.
8. El acoplamiento de seguridad según la
reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque el elemento
flexible (34) es un resorte de compresión.
9. El acoplamiento de seguridad según cualquiera
de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque el
dispositivo de ajuste (36) tiene un tornillo de apriete (38) para
ajustar la fuerza de pretensado.
10. El acoplamiento de seguridad según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
ambas primera y segunda mitades de acoplamiento (4, 6) están
provistas con una brida recta.
11. El acoplamiento de seguridad según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque ambas
primera y segunda mitades de acoplamiento (4, 6) están provistas
con una brida cónica.
12. El acoplamiento de seguridad según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la
primera mitad de acoplamiento (4) está provista con una brida recta
(10) y la segunda mitad de acoplamiento (6) está provista con una
brida cónica (11).
13. El acoplamiento de seguridad según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
anillo de bloqueo (8) tiene una forma complementaria de las partes
de la brida de las mitades de acoplamiento (4, 6).
14. El acoplamiento de seguridad según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
anillo de bloqueo (8) tiene al menos tres segmentos movibles
mutuamente (12).
15. El acoplamiento de seguridad según la
reivindicación 14, caracterizado porque el anillo de bloqueo
(8) tiene cuatro segmentos movibles mutuamente (12).
16. El acoplamiento de seguridad según cualquiera
de las reivindicaciones 5 a 15, caracterizado porque la
configuración de resorte (32) comprende elementos flexibles
ajustables (34) que actúan entre los extremos de unión de los
segmentos movibles mutuamente (12) del anillo de bloqueo 88).
17. El acoplamiento de seguridad según la
reivindicación 16, caracterizado porque cada elemento
flexible (34) está dispuesto para actuar tangencialmente entre dos
segmentos del anillo (12).
18. El acoplamiento de seguridad según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
cuando los segmentos (12) del anillo de bloqueo se encuentran en la
primera posición, los miembros de acoplamiento (20, 22) se montan
sobre las bridas (10, 11), con el fin de encajar a presión contra
las partes de la brida de las mitades del acoplamiento (4, 6).
19. El acoplamiento de seguridad según la
reivindicación 18, caracterizado porque los miembros de
acoplamiento comprenden un primer collar anular (20) con el borde
recto (24) y un segundo collar anular (22) con el borde biselado
(26).
20. El acoplamiento de seguridad según la
reivindicación 19, caracterizado porque los collares
anulares (20, 22) están conectados entres sí por los medios de una
membrana (18).
21. Un dispositivo de evacuación de los gases de
escape para vehículos a motor, con un canal de evacuación que
comprende una tubería flexible en la forma de una manguera de
succión que puede estar conectada al tubo de escape del vehículo a
motor con la ayuda de una configuración de mordaza, que puede ser
manipulada entre una posición activa y una posición inactiva,
dependiendo de la posición del vehículo a motor con respecto al
canal de evacuación, caracterizado porque la manguera de
succión puede separarse por los medios de un acoplamiento de
seguridad (2), el cual tiene las características expuestas en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores de la patente.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|
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Family
ID=20281918
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