ES2246418T3 - Acoplamiento de enchufe. - Google Patents
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Abstract
Acoplamiento de enchufe, que contiene un cuerpo de base (6), un elemento de obturación (12) en forma de anillo, un anillo de sujeción (50) así como un cuerpo de anillo (20), que se puede conectar con el cuerpo de base (6), pudiendo fijarse por tensión por medio del anillo de sujeción (50) un extremo de tubo (4, 5), en el que se apoya el elemento de obturación (12) con efecto de obturación, en el acoplamiento de enchufe, presentando el elemento de obturación (12) dispuesto en una ranura anular (13) del cuerpo de base (6) dos cordones de obturación, que se apoyan en la superficie interior del extremo del tubo (4, 5) insertado, y presentando la ranura anular (13) del cuerpo de base (6) un cuerpo de retención (57) dirigido radialmente hacia fuera, que encaja en una ranura anular (58) del elemento de obturación dispuesta radialmente dentro, caracterizado porque en el elemento de obturación (12) en forma de anillo están integradas dos juntas tóricas (60, 62) conectadas en una sola pieza entre sípor medio de una pieza de unión (68), cuyas superficies exteriores radiales forman los cordones de obturación mencionados y cuyas superficies de la sección transversal presentan contornos exteriores (80, 82) esencialmente de forma circular, extendiéndose la superficie interior (84, 86) esencialmente cilíndrica del elemento de obturación (12) al menos aproximadamente tangencial a los contornos exteriores (80, 82), y porque la ranura anular (58) del elemento de obturación (12) está dispuesta fuera del contorno exterior (80) de forma circular de la primera junta tórica (60) en la zona de la pieza de unión (68).
Description
Acoplamiento de enchufe.
La invención se refiere a un acoplamiento de
enchufe según las características indicadas en el preámbulo de la
reivindicación 1 de la patente.
Se conoce a partir de la solicitud de patente PCT
WO 00/75 554 A 1 un acoplamiento de enchufe de este tipo, que está
configurada como manguito doble y contiene un cuerpo básico así como
un dispositivo de retención o de sujeción, respectivamente, para los
dos extremos, que se pueden enchufar en el acoplamiento de enchufe,
de los tubos a unir entre sí. La instalación de retención contiene
un anillo de sujeción, que presenta radialmente hacia fuera un cono
de sujeción y en el interior una nervadura de sujeción, que se
pueden acoplar con el extremo respectivo del tubo. Cada anillo de
sujeción está rodeado en el exterior por un casquillo, que contiene
radialmente dentro un cono opuesto para la sujeción del anillo de
sujeción mencionado. El cuerpo de base contiene en la proximidad de
una zona extrema delantera una ranura anular con un elemento de
obturación en forma de anillo, que se apoya con efecto de obturación
en la superficie interior del extremo del tubo insertado. La zona
extrema delantera del cuerpo de base y de la misma manera el extremo
delantero de los casquillos mencionados se disponen a una distancia
reducida de la ranura anular. Si el extremo del tubo no se inserta
coaxialmente al eje longitudinal del acoplamiento de enchufe en el
intersticio anular entre el cuerpo de base y el casquillo, sino en
un ángulo más o menos grande con respecto al eje longitudinal del
acoplamiento de enchufe, entonces existe el peligro de que el
elemento de obturación es presionado al menos parcialmente fuera de
la ranura anular o es dañado, de manera que no se puede establecer
y/o garantizar la conexión hermética necesaria con la seguridad
funcional necesaria.
Partiendo de aquí, la invención tiene el cometido
de desarrollar el acoplamiento de enchufe del tipo mencionado en el
sentido de que se pueda realizar la conexión con al menos un extremo
del tubo con gasto reducido y con alta seguridad funcional. El
acoplamiento de enchufe debe posibilitar durante el montaje una
manipulación acorde con la función y debe excluirse el peligro de
errores de montaje. El acoplamiento de enchufe y/o el elemento de
obturación deben requerir un empleo reducido de material y un
volumen de construcción reducido. El acoplamiento de enchufe debe
poder emplearse para tubos de diferentes materiales, como plástico o
metal o de un compuesto de los mismos (tubos compuestos de plástico
con una capa intermedia de metal) de la misma manera que para tubos
de materiales comparativamente blandos, como especialmente
polietileno, y debe garantizarse una conexión segura durante muchos
años. Por otro lado, el acoplamiento de enchufe debe poder
utilizarse en el sector sanitario, debiendo aceptarse de una manera
fiable por el acoplamiento de enchufe sobre todo modificaciones del
material condicionadas por cambios de la temperatura del medio en
circulación, especialmente con respecto a la dimensión o la
rigidez.
La solución de este cometido se realiza de
acuerdo con las características indicadas en la reivindicación 1 de
la patente.
El acoplamiento de enchufe según la invención se
caracteriza por una construcción funcionalmente segura y por un
gasto de fabricación y de montaje reducido. El cuerpo de base, que
encaja parcialmente en el interior del extremo del tubo, garantiza
un apoyo radial seguro del extremo del tubo, de manera que, también
en condiciones funcionales variable, se garantiza un alojamiento y
transmisión seguros de las fuerzas de sujeción de los medios de
retención así como una obturación segura. Con el cuerpo de base está
acoplado un casquillo, que se designa a continuación también como
cuerpo de anillo o campana y que rodea el extremo del tubo
radialmente hacia fuera, estando retenido el extremo del tubo en un
espacio anular entre el cuerpo de base y el casquillo mencionado. El
casquillo o bien el cuerpo de anillo contienen una superficie
interior con preferencia cónica, estando dispuesto entre esta
superficie interior y la superficie exterior del extremo del tubo el
anillo de sujeción, que está engranado por aplicación de forma y/o
en unión positiva a ambos lados tanto con la superficie interior del
cuerpo de anillo como también con la superficie exterior del extremo
del tubo. El elemento de obturación está dispuesto de una manera
ventajosa sobre la parte del cuerpo de base que engrana en el
extremo del tubo y se apoya en la superficie interior del extremo
del tubo con efecto de obturación.
El anillo de obturación contiene de una manera
preferida dos cordones de obturación que se apoyan radialmente hacia
fuera, los cuales están configurados en cada caso a modo de una
junta tórica y/o se comportan como juntas tóricas. Los cordones de
obturación son componentes de zonas de obturación, que presentan en
un plano de corte axial una superficie de sección transversal al
menos parcialmente y/o al menos aproximadamente de forma circular.
De una manera preferida, al menos uno de los dos cordones de
obturación se encuentra sobre un círculo, cuyo diámetro es al menos
aproximadamente del mismo tamaño que el espesor radial de la zona de
obturación. Los cordones de obturación y/o las zonas de obturación
configurados al menos aproximadamente como juntas tóricas están
integrados en parte en el elemento de obturación, estando prevista
una parte de unión axial con un espesor radial comparativamente
reducido. En el caso de acoplamientos de enchufe para diámetros
comparativamente pequeños de los tubos o bien para anchuras
nominales, especialmente entre d16 y d25, el primer cordón de
obturación delantero en la dirección de inserción presenta de una
manera conveniente un diámetro exterior más pequeño, en un valor
absoluto predeterminado, que el segundo cordón de obturación
siguiente en la dirección de inserción. Para diámetros o bien para
anchuras nominales mayores, especialmente a partir de d32, en
cambio, el primer cordón de obturación delantero presenta de una
manera preferida un diámetro exterior mayor que el segundo cordón de
obturación. En planos de corte axiales, los cordones de obturación
mencionados se encuentran al menos aproximadamente sobre áreas de la
sección transversal de forma circular, cuyo radio está
predeterminado de tal forma que tocan tangencialmente de una manera
al menos aproximada la superficie interior del anillo de obturación.
Con otras palabras, el anillo de obturación contiene dos zonas de
obturación, que están configuradas al menos aproximadamente como
juntas tóricas y que están conectadas parcialmente entre sí por
medio de la pieza de unión. Esta pieza de unión presenta radialmente
hacia fuera un diámetro exterior más pequeño que los cordones de
obturación mencionados, estando creado un espacio de deformación que
se encuentra entre los cordones de obturación, que absorbe la
deformación de los cordones de obturación, especialmente en el caso
de tolerancias estrechas de los tubos, con el fin de mantener la
presión de apriete por debajo del valor crítico.
El elemento de obturación presenta radialmente en
el interior una ranura anular, con el fin de impedir la extracción
por resbalamiento fuera de la ranura anular del cuerpo de base, que
presenta un elemento de seguridad o cuerpo de retención con
preferencia en forma de anillo, que engrana en la ranura anular del
elemento de obturación y que corresponde con ella. Como otra
seguridad contra una extracción por resbalamiento del elemento de
obturación fuera de la ranura anular del cuerpo de base, el elemento
de obturación presenta en uno de sus extremos, además, un tope, que
se apoya, en el caso de una impulsión por presión, en la ranura
anular o ranura de obturación del cuerpo de base. El anillo de
sujeción presenta de una manera preferida tanto radialmente dentro
como también radialmente fuera, respectivamente, una mordaza de
retención, que se introduce a presión en la superficie exterior del
extremo del tubo o bien en la superficie interior del cuerpo de
anillo mencionado, con lo que se garantiza una alta seguridad
funcional para la fijación axial del extremo del tubo con respecto
al acoplamiento de enchufe.
En el extremo libre delantero, el casquillo
contiene una prolongación con una zona de guía colocada en el
interior, que presenta una longitud axial predeterminada. En virtud
de la prolongación o bien de la zona de guía, el extremo del tubo es
alineado durante la inserción en el acoplamiento de enchufe
esencialmente coaxial al eje longitudinal. La posición angular del
tubo o bien del extremo del tubo durante la inserción en el
acoplamiento de enchufe se reduce de esta manera a un mínimo y, por
lo tanto, el elemento de obturación solamente es impulsado a través
de fuerzas axiales. Se excluye en la mayor medida posible una
posición inclinada del extremo del tubo durante la inserción en el
acoplamiento y de esta manera se evita el peligro de la extracción
por presión o del aplastamiento del elemento de obturación con alta
seguridad funcional y con una manipulación sencilla. Adicional o
alternativamente, en el marco de la invención, también el cuerpo de
base puede presentar en el extremo delantero, delante del elemento
de obturación, una prolongación con una zona de guía para el
centrado del extremo del tubo durante la inserción. El cuerpo de
base contiene especialmente en una nervadura que está dirigida
radialmente hacia fuera una superficie frontal o superficie de
apoyo, en la que se apoya la superficie frontal del extremo del tubo
insertado en el acoplamiento de enchufe después de la inserción
completa. La ranura anular, que recibe el elemento de obturación, y
especialmente su superficie extrema delantera, presenta una
distancia comparativamente grande con respecto a la superficie
frontal o superficie de apoyo mencionada. Esta distancia es al menos
aproximadamente de la misma magnitud o mayor que el diámetro
interior del casquillo y/o de la zona de guía, siendo el diámetro
interior esencialmente del mismo tamaño que el diámetro exterior del
extremo del tubo mencionado. Además, en el acoplamiento de enchufe
según la invención, el anillo de sujeción está dispuesto axialmente
entre la zona de la ranura anular con el elemento de obturación y la
superficie frontal o superficie de apoyo mencionada. Por otro lado,
en una configuración especial de la invención, la pared, dispuesta
alejada del extremo libre del cuerpo de base, de la ranura anular
que recibe el elemento de obturación, está configurada como receso,
en el que el elemento de obturación se encaja durante la inserción
del extremo del tubo. De esta manera, se evita que durante la
inserción del extremo del tubo, el elemento de obturación sea
expulsado a presión fuera de la ranura anular.
En este lugar hay que indicar expresamente que el
acoplamiento de enchufe según la invención puede ser componente de
un adaptador para la conexión de dos o más tubos, por ejemplo en
forma de un angular, de una pieza en T o de un manguito doble con
alineación coaxial de las partes de acoplamiento. Por otro lado, el
acoplamiento de enchufe puede ser componente de un adaptador o de
una carcasa de una grifería para la conexión de un único extremo de
tubo o componente de una pieza de transición entre tubos de
diferentes materiales o similares. En el caso de configuración como
adaptador o manguito doble para la conexión de dos o más tubos, sus
ejes pueden presentar posiciones angulares discrecionales entre sí.
También se puede constatar que el acoplamiento de enchufe se puede
emplear especialmente para tubos de diferentes materiales y/o con
diferentes propiedades del material.
Las configuraciones y desarrollos especiales de
la invención están indicadas en las reivindicaciones dependientes
así como en la descripción siguiente.
La invención se explica a continuación con
ejemplos de realización especiales, representados en el dibujo, sin
que se lleva a cabo con ello una limitación. En este caso:
La figura 1 muestra una sección longitudinal
axial del acoplamiento de enchufe para la conexión de dos extremos
de tubo.
La figura 2 muestra una sección longitudinal
axial de una de las partes del acoplamiento de enchufe, estando
representados solamente una parte del cuerpo de base y el casquillo
que está unido con éste.
La figura 3 muestra parcialmente una sección
longitudinal axial del cuerpo de base prolongado.
La figura 4 muestra ampliada y en parte una
sección a través del elemento de obturación en un plano de corte
axial.
La figura 5 muestra una sección longitudinal
axial del cuerpo de base en una configuración especial.
La figura 6 muestra una configuración especial
del extremo del tubo.
El acoplamiento de enchufe según la figura 1 está
configurado de forma simétrica al plano medio 2 como manguito doble
y sirve para la conexión de dos extremos de tubo 4, 5 indicados sólo
de forma esquemática. Este manguito doble contiene de esta manera
dos partes, que se encuentran a la izquierda y a la derecha,
respectivamente, del plano medio 2, las cuales forman en cada caso
por sí el manguito de enchufe según la invención. Las explicaciones
siguientes se aplican de una manera correspondiente en cada caso
para las dos partes simétricas entre sí del manguito doble
representado. El manguito doble o bien el acoplamiento de enchufe
contiene un cuerpo de base 6, que está insertado, en parte, en los
dos extremos de tubo 4, 5, estando configuradas las zonas extremas
8, 9 del cuerpo de base 6 de una manera preferida como ampliaciones
cónicas, que se extienden desde los extremos libres del cuerpo de
base 6 radialmente hacia fuera en dirección a las superficies
interiores 10, 11 del extremo del tubo 4, 5 respectivo. En la
superficie interior 10, 11 respectiva se apoya un elemento de
obturación 12 con efecto de obturación, que está dispuesto en una
ranura anular 13 de la superficie exterior del cuerpo de base 6.
La ranura anular 13 presenta una superficie
extrema delantera 14, que se encuentra próxima a la zona extrema
delantera 8, 9 del cuerpo de base 6. El cuerpo de base 6 contiene,
además, una primera nervadura o collar 15 dirigida radialmente hacia
fuera con una superficie frontal o superficie de apoyo delantera 16
como tope para la superficie frontal del extremo del tubo 4, 5
insertado en el acoplamiento de enchufe. La nervadura o collar 15
están configurados de una manera preferida con respecto al eje
longitudinal 18, como un anillo circundante cerrado, pero la
nervadura 15 puede estar dividida de la misma manera en un número de
segmentos. La superficie extrema delantera 14 está dispuesta a una
distancia 17 de la superficie frontal 16 de la nervadura o collar
15.
Además, está previsto un casquillo o un cuerpo de
anillo 20, que rodea por fuera el extremo de tubo 4, 5 respectivo.
El cuerpo de anillo 20 contiene en el interior una superficie de
sujeción 22 configurada con preferencia de forma cónica, cuyo
diámetro interior se reduce hacia el extremo libre 24 del cuerpo de
anillo 20 respectivo. La campana o bien el cuerpo de anillo 20
contiene, además, un elemento de conexión 26, que encaja con la
primera nervadura 15. La nervadura 15 posee de esta manera una doble
función, a saber, un tope para el extremo del tubo y la fijación del
cuerpo de anillo 20. De una manera conveniente, el elemento de unión
26 contiene en el interior una ranura anular 28, en la que encaja la
primera nervadura 15 con su borde 30 colocado radialmente en el
exterior. El cuerpo de anillo 20, especialmente su elemento de unión
26, solapa en dirección axial y, en concreto, fuera del extremo
libre 32 la superficie frontal del extremo del tubo insertado y,
además, en particular en forma de anillo el borde exterior de la
primera nervadura 15. Al menos el elemento de unión 26 puede ser
deformado de manera elástica por resorte, de tal modo que se puede
insertar para el montaje más allá del borde exterior 30 de la
primera nervadura 15, para adoptar la posición amarrada,
representada en el dibujo, con relación al cuerpo de base 6. El
casquillo o bien el cuerpo de anillo 20 presentan en la zona del
elemento de unión 26 radialmente hacia fuera un diámetro exterior
incrementado o bien una ampliación radial 31. De esta manera, se
garantiza una capacidad de carga mecánica incrementada, y se reduce
el peligro del desprendimiento o del salto hacia abajo del casquillo
fuera de la primera nervadura 15, que está configurada como collar,
del cuerpo de base. Esta ampliación radial 31 forma un refuerzo de
la zona trasera del casquillo 20. De una manera especialmente
ventajosa, el montaje o bien la fabricación de la conexión del
cuerpo de anillo 20 con el cuerpo de base 6 se lleva a cabo en la
fábrica, de manera que antes de la inserción del extremo del tubo
entre el cuerpo de base 6 que se encuentra radialmente dentro y el
cuerpo de anillo 20 que se encuentra en el exterior está presente un
intersticio anular 33, en el que se puede insertar el extremo del
tubo 4, 5 axialmente durante la fabricación de la conexión del
acoplamiento de enchufe con el extremo del tubo.
El casquillo 20 posee una prolongación 34, que se
proyecta más allá de la zona extrema 8 del cuerpo de base 6, con una
zona de guía interior 35, con preferencia cilíndrica, que presenta
un diámetro interior 36. El diámetro interior 36 es esencialmente
del mismo tamaño que el diámetro exterior del extremo del tubo 4, 5
insertado. El extremo delantero 24 de la prolongación 34 y, por lo
tanto, del casquillo 20 está dispuesto a una distancia
predeterminada 38 de la superficie extrema delantera 14 de la ranura
anular 13 con el elemento de obturación 12. De esta manera, la
prolongación 34 o bien su zona de guía interior 35 presentan una
longitud axial 38 con respecto a la superficie extrema delantera 14
de la ranura anular 13. El tamaño de la longitud 38 está, según la
invención, en el intervalo entre 30 y 60%, de una manera preferida
entre 40 y 50%, del diámetro interior 36. De esta manera, se
garantiza de una forma preferida una alineación y guía coaxiales del
extremo del tubo durante la inserción en el acoplamiento de enchufe.
La longitud axial 38 está predeterminada máxima en el marco de la
invención, de tal forma que se garantizan un empleo mínimo de
material y un volumen reducido de la construcción, estando
garantizada de la misma manera una guía y una alineación coaxiales
óptimas del extremo del tubo.
En la forma de realización representada, el
cuerpo de anillo 20 está conectado por medio del elemento de unión
26 de una manera duradera y no desprendible con el cuerpo de base 6.
De una manera alternativa, en el marco de la invención, la conexión
puede estar configurada también de forma desprendible, presentando
el o los elementos de conexión especialmente en cada caso una rosca
interior, que engrana con una rosca exterior correspondiente del
cuerpo de base. Por otro lado, en el marco de la invención, también
pueden estar previstas otras conexiones del cuerpo de anillo con el
cuerpo de base, como por ejemplo a modo de un cierre de
bayoneta.
El cuerpo de anillo 20 contiene al menos en la
zona de la nervadura 16 o bien del tope para el extremo del tubo 4,
5 una ventana de observación 39 y/o una zona transparente, de tal
manera que la superficie frontal radialmente interna o bien la parte
del extremo del tubo 4, 5 que se conecta en ella, son visibles desde
el exterior. De esta manera, se crea un control visual óptico, de
modo que se puede reconocer una inserción incompleta del extremo del
tubo 4, 5 durante el montaje o, dado el caso, posteriormente un
desprendimiento parcial del extremo del tubo sin problemas. De una
manera conveniente, distribuidas sobre la periferia del cuerpo de
anillo 20 están previstas una pluralidad de ventanas de observación
de este tipo, especialmente en forma de aberturas u orificios
radiales, o una pluralidad de zonas transparentes, de tal manera
que se puede realizar un control óptico desde cada lado del
acoplamiento de enchufe sin problemas. En una configuración
alternativa, el cuerpo de anillo completo 20 está fabricado de
material transparente, y en concreto especialmente de plástico. La
ventana de observación 39 o bien la zona transparente están
previstas, según la invención, fuera de la zona interior del
acoplamiento de enchufe, que está cerrada herméticamente por medio
del elemento de obturación. Axialmente a continuación de la o de las
ventanas de observación o bien de las zonas transparentes 39 y, en
concreto, fuera del extremo libre 32 del cuerpo de base 6, están
previstos el o los elementos de unión 26 del cuerpo de anillo 20 con
el cuerpo de base 6. El cuerpo de base 6 posee, además, una segunda
nervadura 40, que está distanciada axialmente desde la primera
nervadura 15, de tal manera que el cuerpo de anillo 20 encaja con un
apéndice 41 en forma de gancho, dirigido radialmente hacia dentro,
en el espacio anular 42 entre las nervaduras 15, 40 dispuestas
axialmente a distancia para el amarre del cuerpo de anillo 20 sobre
el cuerpo de base 6. La segunda nervadura radial 40 sirve como
limitación de empuje para el cuerpo de anillo 20 durante el montaje
sobre el cuerpo de base 6. En la forma de realización mostrada aquí
como manguito doble, entre las dos nervaduras 40 distanciadas
axialmente está presente una ranura anular 44 del cuerpo de base 6.
Esta ranura anular 44 se puede utilizar como medio de ataque, por
ejemplo como hexágono, para una herramienta durante la fabricación
de la unión con el cuerpo de anillo 20 y/o con el extremo del tubo
4, 5.
Como se deduce a partir del dibujo, el cuerpo de
anillo 20 contiene, a continuación de la prolongación 34 en
dirección al plano medio 2, una zona 46 con longitud axial 48
predeterminada, estando dispuesto dentro de esta zona 46
esencialmente, pero al menos en parte el elemento de obturación 12.
El cuerpo de anillo 20 se apoya con la zona 46 mencionada así como
con la zona de prolongación 34 al menos aproximadamente en la
superficie exterior del extremo del tubo 4, 5 insertado respectivo.
La superficie interior del cuerpo de anillo 20 está configurada en
la zona 46 mencionada de una manera preferida cilíndrica y de este
modo garantiza un apoyo radial seguro del extremo del tubo insertado
y, por consiguiente, una obturación segura por medio del elemento de
obturación 12 que se encuentra radialmente en el interior.
Axialmente en la zona cilíndrica 46 del cuerpo de
anillo 20 se conecta la superficie de sujeción 22 con preferencia
cónica, mencionada anteriormente, para el anillo de sujeción 50. El
anillo de sujeción 50 contiene al menos una primera garra de
retención interna 52, que está configurada especialmente en forma de
anillo y que está insertada a presión en la superficie exterior del
extremo del tubo 4, 5. Según la invención, el anillo de sujeción 50
está dispuesto axialmente entre la nervadura 15 o bien su superficie
frontal delantera 16 y la ranura anular 13 que recibe el elemento de
obturación 12. De esta manera, se predetermina una separación
funcional clara de la zona con el anillo de sujeción 50 y de la zona
asociada al elemento de obturación, de manera que se puede
predeterminar el dimensionado, por una parte, para la sujeción fija
y, por otra parte, para el cierre hermético del extremo del tubo
insertado de una manera independiente entre sí, lo que es
especialmente importante para tubos de materiales comparativamente
blandos. De una manera ventajosa, el anillo de sujeción 50 posee,
además, al menos una segunda mordaza de retención 54 que está
colocada radialmente en el exterior, que está insertada a presión en
la superficie de sujeción 22 del cuerpo de anillo 20. La mordaza de
sujeción o bien las mordazas de sujeción 52, 54 con preferencia en
forma de anillo garantizan, en virtud del encaje esencialmente
lineal en la superficie exterior del extremo del tubo 4, 5 y/o en la
superficie de sujeción interior 22 del cuerpo de anillo 20 una
presión superficial alta y, en último término, un amarre seguro
contra fuerzas de extracción axiales del extremo del tubo 4, 5 fuera
del acoplamiento de enchufe. Como se deduce a partir del dibujo, en
el acoplamiento de enchufe según la invención, el anillo de sujeción
50 está dispuesto axialmente entre la ranura anular 14 con el
elemento de obturación 12 y la primera nervadura 15 o bien el
extremo del intersticio anular 33. El anillo de sujeción 50 está
colocado de esta manera distanciado axialmente de la zona de
obturación con el elemento de obturación 12 en forma de anillo, de
manera que las fuerzas de sujeción, por una parte, y las fuerzas de
obturación, por otra parte, se pueden dimensionar y predeterminar de
una manera independiente entre sí, por medio del dimensionado
correspondiente de la zona del cuerpo de anillo 20, asociada al
anillo de sujeción 50, y del cuerpo de base, por una parte, y de la
zona de obturación con el elemento de obturación 12, por otra parte.
Según la invención, en la zona del anillo de sujeción 50 radialmente
dentro se encuentra una zona con preferencia cilíndrica del cuerpo
de base 6, de manera que las fuerzas de sujeción son absorbidas de
una manera funcionalmente segura por la zona radialmente interna del
cuerpo de base 6.
En una configuración preferida, la superficie
extrema trasera 55 de la ranura anular 13, que está dispuesta
alejada de la zona extrema delantera 8, 9 del cuerpo de base 6, para
el eje longitudinal 18 está dispuesta inclinada con respecto al eje
longitudinal 18 de tal manera que se forma un receso 56. Durante la
inserción del extremo del tubo en el acoplamiento de enchufe se
introduce a presión de esta manera el elemento de obturación 12 en
este receso 56, de tal manera que el elemento de obturación 12 es
retenido con alta seguridad funcional en la ranura anular 13 y se
evita una extracción por presión o un aplastamiento del elemento de
obturación 12. Además, la ranura anular 13 contiene un cuerpo de
retención 57 con preferencia en forma de anillo, dirigido
radialmente hacia fuera, que encaja en una ranura anular 58
correspondiente en la superficie interior del elemento de obturación
12. De esta manera, se consigue una fijación axial del elemento de
obturación 12 y una seguridad contra un resbalamiento hacia fuera de
la ranura anular 13 del cuerpo de base 6.
El elemento de obturación 12 presenta radialmente
fuera un primer cordón de obturación 60, que está dispuesto en la
proximidad de la zona extrema 8 y presenta, además, un segundo
cordón de obturación 62, de manera que se garantiza una obturación
doble y una alta seguridad funcional para una duración de vida útil
larga de muchos años y decenios. En la zona del primer cordón de
obturación 60, la superficie interior con preferencia cilíndrica del
elemento de obturación 12 posee un radio interior 64, mientras que
en la zona del segundo cordón de obturación 62, la superficie
interior del elemento de obturación 12 se encuentra sobre un radio
interior 66. Los radios interiores 64, 66 coinciden esencialmente
con los radios de las superficies de fondo asociadas de la ranura
anular 13. Las zonas de obturación de los cordones de obturación
están conectadas entre sí en una sola pieza por medio de una pieza
de unión axial 68. Además, el primer cordón de obturación 60 posee
un radio exterior 70 y el segundo cordón de obturación 62 posee un
radio exterior 72. La geometría de obturación del elemento de
obturación 12 con los dos cordones de obturación 60, 62 en forma de
anillo está predeterminada de tal forma que éstos se comportan como
dos juntas tóricas. Como ya se ha explicado al principio, en el
acoplamiento de enchufe representado, que está previsto para
anchuras nominales comparativamente pequeñas, el radio exterior 70
del primer cordón de obturación 60 es en un valor absoluto
predeterminado menor que el radio exterior 72 del segundo cordón de
obturación 62. De una manera preferida, el elemento de obturación 12
posee una superficie inclinada 74 en dirección a la zona extrema 8,
9 o bien hacia el extremo libre 32 del cuerpo de base 6. La
superficie inclinada 74 esencialmente cónica incluye un ángulo
cónico 76 con respecto al eje longitudinal 18, que se abre en
dirección alejada de la zona extrema 8, 9 y que presenta con
preferencia un tamaño en el intervalo de 40 a 50ºC. En virtud de la
superficie inclinada 74 se consigue de una manera ventajosa una
reducción de las fuerzas de encaje durante la inserción del extremo
del tubo 4, 5 en el acoplamiento de enchufe. Axialmente entre los
dos cordones de obturación 60 y 62 está presente un espacio de
deformación 78, que absorbe, especialmente en el caso de tolerancias
estrechas del tubo, la deformación de los dos cordones de obturación
60, 62, de manera que se posibilita el prensado de los cordones de
obturación de una manera funcionalmente segura y/o se mantiene por
debajo de un valor crítico. La pieza de unión 68 del elemento de
obturación 12 entre los dos cordones de obturación 60, 62 está
rodeada radialmente desde el exterior por el espacio de deformación
78 de forma anular. Las zonas de obturación con los cordones de
obturación 60, 62 y la pieza de unión 68 son componentes integrales
del elemento de obturación 12 configurado en una sola pieza.
La figura 2 muestra el casquillo 20, cuya
prolongación 34 se proyecta más allá de la zona extrema delantera 8
del cuerpo de base 6. El extremo delantero 24 del casquillo 20 posee
una distancia predeterminada con la longitud 38 con respecto a la
superficie extrema delantera 14 de la ranura anular 13 del cuerpo de
base 6. Según la invención, la longitud 38 está predeterminada en el
intervalo de 30 a 60% del diámetro interior 36 del casquillo 20 o
bien de la prolongación 34. Por otro lado, se puede constatar que la
superficie extrema delantera 14 de la ranura anular 13 está
dispuesta a la distancia 17 de la superficie frontal o superficie de
apoyo 16 de la primera nervadura 15. El tamaño de la distancia 17 se
encuentra en el intervalo entre 50 y 130%, de una manera preferida
entre 60 y 120%, especialmente entre 70 y 110% del diámetro interior
36.
La figura 3 muestra una configuración preferida
del cuerpo de base 6 con una prolongación 37. Un cuerpo de base 6
prolongado de esta manera puede estar previsto adicional o
alternativamente al casquillo prolongado explicado más arriba. El
extremo delantero 8 del cuerpo de base 6 prolongado de esta manera
presenta una distancia predeterminada con la longitud 38' con
respecto a la superficie extrema delantera 14 de la ranura anular
13. La prolongación 37 contiene una zona de guía 35' colocada
radialmente en el exterior para el centrado o bien para la
alineación coaxial del extremo del tubo a insertar en el manguito de
enchufe. El tamaño de la longitud 38' está en el intervalo entre 30
y 60%, de una manera preferida entre 40 y 50% del diámetro interior
mencionado anteriormente del casquillo de la zona de prolongación.
Por otro lado, en el marco de la invención, el tamaño de la longitud
axial 38' está en el intervalo entre 30 y 60%, de una manera
preferida entre 40 y 50% de la distancia 17 de la superficie extrema
delantera 14 de la ranura anular 13 con respecto a la superficie de
apoyo o bien superficie frontal delantera 16 de la primera nervadura
15.
La figura 4 muestra de forma ampliada en un plano
de corte axial parcialmente el elemento de obturación 12 con el
primer cordón de obturación delantero 60 y el segundo cordón de
obturación 62 dispuesto axialmente a distancia. Hay que indicar que
el elemento de obturación 12 y, por lo tanto, el casquillo de
obturación 60, 62 están configurados en forma de anillo o bien como
toroide y están dispuestos esencialmente coaxiales al eje
longitudinal del acoplamiento de enchufe. En el plano de corte
axial, los dos cordones de obturación 60, 62 se encuentran al menos
aproximadamente sobre círculos 80, 82, que están representados con
líneas de trazos. Además, hay que indicar que con respecto al eje
longitudinal, en la dirección circunferencial, las superficies de la
sección transversal, que se encuentran en planos longitudinales
axiales, están configuradas de forma coincidente y/o del mismo
tamaño. El elemento de obturación 12 contiene una primera superficie
interior cilíndrica 84 y una segunda superficie interior cilíndrica
86, que se extienden al menos aproximadamente tangenciales a los
círculos 80 y 82, respectivamente, mencionados. Los círculos 80, 82
corresponden al menos aproximadamente al contorno exterior
respectivo de una junta tórica. Entre los dos casquillos de
obturación 60, 62 y/o las juntas tóricas mencionadas está presente
la pieza de unión 68 del elemento de obturación 12. La pieza de
unión 68 es delimitada radialmente en el interior por la segunda
superficie interior cilíndrica 86 y radialmente en el exterior por
una superficie exterior 88 esencialmente coaxial al eje
longitudinal, que está rodeada por el espacio de deformación 78 ya
mencionado. La pieza de conexión radial 68 posee un espesor radial
89, que es en un valor absoluto predeterminado menor que los
espesores radiales 90, 92 del elemento de obturación 12 en la zona
de los dos cordones de obturación 60, 62. Los espesores radiales 90,
92 corresponden a los diámetros de los círculos 80, 82 mencionados
y/o de las juntas tóricas mencionadas, que están integradas en el
elemento de obturación 12. Los espesores radiales 90, 92 o bien los
diámetros de las dos juntas tóricas configuradas de esta manera son
esencialmente del mismo tamaño. Puesto que el espesor radial 89 de
la pieza de unión 68 es esencialmente menor que el espesor radial
90, 92 en la zona de los dos cordones de obturación 60, 62, el
elemento de obturación 12 en la zona de los cordones de obturación
60, 62 se comporta al menos aproximadamente como juntas tóricas.
Por medio de una línea de puntos y trazos se
indica la superficie interior 10 del extremo del tubo ya explicado.
Por lo tanto, durante la inserción del extremo del tubo es posible,
como en el caso de las juntas tóricas individuales separadas, una
deformación de los dos cordones de obturación 60, 62 en forma de
anillo según las flechas 94. Puesto que la superficie interior del
elemento de obturación está configurada escalonada, siendo en la
zona del primer cordón de obturación 60 o bien de la junta tórica el
radio interior 64 menor que el radio interior 66 en la zona del
segundo cordón de obturación 62 o bien de la junta tórica, durante
la inserción de la pieza de tubo, se deforma el primer cordón de
obturación 60 menos que el segundo cordón de obturación 62, de
manera se reduce en una medida correspondiente la resistencia a la
inserción. De una manera conveniente, en combinación con la
superficie inclinada cónica 74 explicada, se reduce adicionalmente
la resistencia a la inserción. De una manera ventajosa. El espesor
radial 89 está en el intervalo entre 40 y 70%, de una manera
conveniente entre 50 y 60% del espesor radial 90 y/o 92 en la zona
de los cordones de obturación 60 y 62, respectivamente. La pieza de
unión 68 presenta, medida desde el contorno circular 80 y el
contorno circular 82, una longitud axial 96, que es al menos
aproximadamente del mismo tamaño que el espesor radial 90, 92. Esta
longitud axial 96 es con preferencia en un valor absoluto
predeterminado mayor que el espesor radial 90 y 92, respectivamente,
de los dos cordones de obturación 60, 62. En particular, la longitud
axial 96 está prevista en el intervalo entre 100 y 130%,
especialmente entre 110 y 120% del espesor radial 90 y/o 92.
Como se deduce, además, a partir del dibujo, la
ranura anular 58, en la que encaja el cuerpo de retención
configurado de una manera correspondiente del cuerpo de base, se
encuentra en la zona de la pieza de unión 78. La ranura anular 58 se
encuentra, según la invención, fuera del contorno circular 80 del
primer cordón de obturación o bien de la junta tórica
correspondiente, de manera que durante la inserción del extremo del
tubo, como en el caso de una junta tórica configurada separada, el
elemento de obturación 12 es fijado y retenido, en general, en la
ranura anular mencionada del cuerpo de base. El modo de
funcionamiento de la zona de obturación delantera con el cordón de
obturación 60 colocado radialmente en el exterior corresponde de
esta manera de forma inalterada al modo de funcionamiento de una
junta tórica.
El elemento de obturación 12 contiene delante de
la zona del primer cordón de obturación 60 o bien de la primera
junta tórica, de acuerdo con el círculo 80, una pieza extrema 98
axial delantera, cuya longitud axial 100 es esencialmente menor que
el espesor radial 90. La longitud axial 100 se encuentra en el
intervalo entre 10 y 40%, con preferencia entre 15 y 30% del espesor
radial 90 y es al menos aproximadamente 20%. Además, el elemento de
obturación 12 presenta axialmente a continuación de la zona del
segundo cordón de obturación 62 o bien de la segunda junta tórica
una pieza extrema 102 axial trasera con una longitud axial 104. La
longitud axial 104 es en un valor absoluto predeterminado y/o
esencialmente menor que el espesor radial 92 de la zona del segundo
cordón de obturación 62 o bien de la segunda junta tórica y, en
concreto, en el intervalo entre 30 y 60%, con preferencia entre 40 y
50%. La pieza extrema 102 axial trasera posee una superficie de
apoyo o superficie extrema 106. La superficie extrema 106 se
encuentra de una manera conveniente esencialmente en un plano
radial. En el caso de impulso de la presión y/o en el caso de
inserción del extremo del tubo, la superficie extrema 106 se apoya
en la pared asociada de la ranura anular del cuerpo de base y de
esta manera sirve como tope.
Con línea de puntos y trazos se indican la
superficie extrema delantera 14 de la ranura anular mencionada así
como la zona de guía 35' colocada en el exterior del cuerpo de base
6. Es especialmente importante que la ranura anular 13 presente una
profundidad de la ranura 108 tal que la parte de cámara del elemento
de obturación sea lo más grande posible. El diámetro exterior de la
zona de guía 35' colocada en el exterior del cuerpo de base es
esencialmente del mismo tamaño que el diámetro interior del extremo
del tubo a insertar en el acoplamiento de enchufe. Por lo tanto,
solamente una porción comparativamente reducida del elemento de
obturación se proyecta fuera de la ranura anular del cuerpo de base,
y de este modo se reduce al mínimo el peligro de la expulsión por
resbalamiento del elemento de obturación durante la inserción del
extremo del tubo en el acoplamiento de enchufe, en virtud de la
formación optimizada de la cámara.
La figura 5 muestra una sección longitudinal
axial del cuerpo de base 6 con la ranura anular 13 incrementada, que
presenta la profundidad de la ranura 108.
En la figura 6 se representa otra configuración
del extremo del tubo 4 a conectar con el acoplamiento de enchufe. El
extremo del tubo presenta un chaflán interior 110, que posee un
ángulo biselado 112 con respecto al eje longitudinal 18. Este ángulo
biselado 112 está previsto de una manera ventajosa en el intervalo
entre 15º y 35º, especialmente entre 20º y 30º. De esta manera,
durante la inserción del tubo en el acoplamiento de enchufe, se
reducen las fuerzas que actúan en dirección axial sobre el elemento
de obturación. Se incrementan las fuerzas dirigidas en dirección al
fondo del intersticio anular entre el cuerpo de base y el casquillo
y, en general, de esta manera se reduce el peligro de la extracción
de la junta de obturación fuera de la ranura longitudinal del cuerpo
de base.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
2 \+ Plano medio\cr 4, 5 \+ Extremo del tubo\cr 6 \+ Cuerpo de
base\cr 8, 9 \+ Zona extrema de 6\cr 10, 11 \+ Superficie interior
de 4, 5\cr 12 \+ Elemento de obturación\cr 13 \+ Ranura anular en
6\cr 14 \+ Superficie extrema delantera de 13\cr 15 \+ Primera
nervadura/collar\cr 16 \+ Superficie frontal delantera de 15\cr 17
\+ Distancia entre 14 y 16\cr 18 \+ Eje longitudinal\cr 20 \+
Cuerpo de anillo/casquillo\cr 22 \+ Superficie de sujeción\cr 24
\+ Extremo libre delantera de 20\cr 26 \+ Elemento de unión\cr 28
\+ Ranura anular de 26\cr 30 \+ Borde de 16\cr 31 \+
Ensanchamiento radial de 20\cr 32 \+ Extremo libre de 6\cr 33 \+
Intersticio anular\cr 34 \+ Prolongación de 20\cr 35 \+ Zona de
guía interior de 34\cr 35' \+ Zona de guía radialmente externa de
37\cr 36 \+ Diámetro interior de 35\cr 37 \+ Prolongación de 6\cr
38 \+ Longitud de 34 y 35, respectivamente\cr 38' \+ Longitud de
37b y 35', respectivamente\cr 39 \+ Ventana de observación/zona
transparente\cr 40 \+ Segunda nervadura\cr 41 \+ Apéndice
radial\cr 42 \+ Espacio anular\cr 44 \+ Ranura anular en 6\cr 46
\+ Zona en 24\cr 48 \+ Longitud axial de 46\cr 50 \+ Anillo de
sujeción\cr 52 \+ Primera mordaza de retención interior de 50\cr
54 \+ Segunda mordaza de retención exterior de 50\cr 55 \+
Superficie extrema trasera de 13\cr 56 \+ Receso en 13\cr 57 \+
Cuerpo de retención\cr 58 \+ Ranura anular interior de 12\cr 60 \+
Primer cordón de obturación\cr 62 \+ Segundo cordón de
obturación\cr 64 \+ Radio interior de 60\cr 66 \+ Radio interior
de 62\cr 68 \+ Pieza de unión\cr 70 \+ Radio exterior de 60\cr 72
\+Radio exterior de 62\cr 74 \+ Superficie inclinada\cr 76 \+
Ángulo\cr 78 \+ Espacio de deformación\cr 80, 82 \+ Círculo\cr 84
\+ Primera superficie interior cilíndrica de 12\cr 86 \+ Segunda
superficie interior cilíndrica de 12\cr 88 \+ Superficie
exterior\cr 89 \+ Espesor radial de 68\cr 90, 92 \+ Espesor radial
de 60, 62\cr 94 \+ Flecha\cr 96 \+ Longitud axial de 68\cr 98 \+
Pieza extrema axial delantera\cr 100 \+ Longitud axial de 98\cr
102 \+ Pieza extrema axial trasera\cr 104 \+ Longitud axial de
100\cr 106 \+ Superficie extrema de 102\cr 108 \+ Profundidad de
la ranura de 13\cr 110 \+ Chaflán del tubo\cr 112 \+ Ángulo
biselado\cr}
Claims (10)
1. Acoplamiento de enchufe, que contiene un
cuerpo de base (6), un elemento de obturación (12) en forma de
anillo, un anillo de sujeción (50) así como un cuerpo de anillo
(20), que se puede conectar con el cuerpo de base (6), pudiendo
fijarse por tensión por medio del anillo de sujeción (50) un extremo
de tubo (4, 5), en el que se apoya el elemento de obturación (12)
con efecto de obturación, en el acoplamiento de enchufe, presentando
el elemento de obturación (12) dispuesto en una ranura anular (13)
del cuerpo de base (6) dos cordones de obturación, que se apoyan en
la superficie interior del extremo del tubo (4, 5) insertado, y
presentando la ranura anular (13) del cuerpo de base (6) un cuerpo
de retención (57) dirigido radialmente hacia fuera, que encaja en
una ranura anular (58) del elemento de obturación dispuesta
radialmente dentro, caracterizado porque en el elemento de
obturación (12) en forma de anillo están integradas dos juntas
tóricas (60, 62) conectadas en una sola pieza entre sí por medio de
una pieza de unión (68), cuyas superficies exteriores radiales
forman los cordones de obturación mencionados y cuyas superficies de
la sección transversal presentan contornos exteriores (80, 82)
esencialmente de forma circular, extendiéndose la superficie
interior (84, 86) esencialmente cilíndrica del elemento de
obturación (12) al menos aproximadamente tangencial a los contornos
exteriores (80, 82), y porque la ranura anular (58) del elemento de
obturación (12) está dispuesta fuera del contorno exterior (80) de
forma circular de la primera junta tórica (60) en la zona de la
pieza de unión (68).
2. Acoplamiento de enchufe según la
reivindicación 1, caracterizado porque un espacio de
deformación (78) rodea la pieza de conexión (68) del elemento de
obturación (12).
3. Acoplamiento de enchufe según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la pieza de unión
(68) presenta un espesor radial (89), en el intervalo entre 40 y
70%, de una manera preferida entre 50 y 60%, del espesor radial (90,
92) de la primera y/o de la segunda junta tórica (60, 62).
4. Acoplamiento de enchufe según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el cuerpo de
retención (57) de la ranura anular (13) está configurado en forma de
anillo.
5. Acoplamiento de enchufe según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el elemento de
obturación (12) presenta axialmente delante de la primera junta
tórica (60) una pieza extrema (98) axial delantera, cuya longitud
axial (100) es esencialmente menor que el espesor radial (90) de la
primera junta tórica (60) y/o porque la longitud axial (100) tiene
un tamaño en el intervalo entre 10 y 40%, de una manera preferida
entre 15 y 30%, del espesor radial (90).
6. Acoplamiento de enchufe según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque axialmente a
continuación de la segunda junta tórica (62) está dispuesta una
pieza extrema (102) axial trasera con una longitud axial (104) y/o
porque la longitud axial (104) es esencialmente menor que el espesor
radial (92) de la segunda junta tórica (62) y, en concreto, de una
manera preferida está entre 30 y 60%, especialmente entre 40 y 50%
del espesor radial (92).
7. Acoplamiento de enchufe según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el cuerpo de
anillo (20) y/o el cuerpo de base (6) presentan hacia el extremo
delantero, a continuación del elemento de obturación (12), una
prolongación (34, 37) con una zona de guía (35), de tal forma que el
extremo del tubo (4, 5) a insertar en el acoplamiento de enchufe se
puede alinear esencialmente coaxial al eje longitudinal (18) del
acoplamiento de enchufe.
8. Acoplamiento de enchufe según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el elemento de
obturación (12) está dispuesto en una ranura anular (13) con una
superficie extrema delantera (14), que presenta una distancia (17)
predeterminada con respecto a una nervadura (15) y/o a una
superficie de apoyo o superficie frontal (16) del cuerpo de base
(6), cuya distancia es al menos aproximadamente de la misma magnitud
o mayor que el diámetro interior (36) de la zona de guía interior
(35) del cuerpo anular (20), o cuya distancia (17) está prevista en
el intervalo entre 60 y 130%, de una manera preferida entre 60 y
120%, especialmente entre 70 y 110% del diámetro interior (36)
mencionado.
9. Acoplamiento de enchufe según la
reivindicación 7 u 8, caracterizado porque la prolongación
(34) y/o la zona de guía interior (35) del cuerpo de anillo (20)
presentan una longitud axial (38) predeterminada, que está prevista
en el intervalo entre 30 y 60%, con preferencia entre 40 y 60%, del
diámetro interior (36) mencionado.
10. Acoplamiento de enchufe según una de las
reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque la prolongación
(37) y/o la zona de guía (35') radialmente externa del cuerpo de
base (6) presenta una longitud axial (38') predeterminada, y/o
porque la longitud (38') mencionada está prevista en el intervalo
entre 30 y 60%, con preferencia entre 40 y 60% del diámetro interior
(36) mencionado del cuerpo de anillo (20).
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