ES2271249T3 - Union para tuberias. - Google Patents
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Abstract
Un elemento de unión de tuberías que comprende: un conector macho (54) provisto de un reborde anular (20); un conector hembra (52) que presenta un alojamiento provisto de una abertura (19); un elemento de retención con forma de U (56) que presenta un cuerpo (22) y paredes laterales opuestas (23a, 23b) que se introduce a través de la abertura (19) en el alojamiento en una dirección perpendicular a una dirección axial para bloquear uno con otro los conectores macho (54) y hembra (52); y medios de protección contra un montaje defectuoso para impedir que el elemento de retención (56) sea introducido en la abertura (19) y que sea mantenido en la abertura e impedir el montaje defectuoso entre el elemento de retención (56) y el conector hembra (52), estando presente o no el conector macho en el conector hembra, cuando se intenta introducir el elemento de retención a través de la abertura en el conector hembra en una dirección longitudinal invertida; en el que los medios de protección contra un montaje defectuoso están formados para hacer que el elemento de retención (56) no pueda ser empujado a través de la abertura (19) en el alojamiento para bloquear uno con otro los conectores macho y hembra cuando el conector macho se introduce de modo incompleto en el conector hembra; el elemento de retención (56) está provisto de primeros brazos de retención (58a, 58b) formados en la superficie interna de las paredes laterales (23a, 23b), presentando cada uno un primer borde de extremo (60a) que se topa con el reborde anular (20) cuando el conector macho (54) se introduce completamente en el conector hembra (52) y el elemento de retención (56) se introduce en el alojamiento del conector hembra (52) para impedir los movimientos axiales de retroceso del conector macho (54), y un segundo borde de extremo (60b) opuesto al primer borde de extremo (60a), y segundos brazos de retención (62a, 62b) separados al menos una distancia que corresponde a la anchura del reborde anular (20) de los primeros bordes de extremo (60a) de los primeros brazos de retención (58a, 58b), respectivamente; y los segundos brazos de retención (62a, 62b) están en contacto con un elemento de retención (32) montado en un orificio (17) formado en el conector hembra (52) para impedir que las juntas toroidales (31a, 31b) montadas en el orificio (17) del conector hembra se salgan del orificio del conector hembra para impedir el movimiento axial del elemento de retención (32).
Description
Unión para tuberías.
La presente invención se refiere a un elemento
de unión de tuberías y más particularmente, a un elemento de unión
de tuberías de conexión rápida para unir tuberías de un circuito de
fluido incluido en una máquina.
Un elemento de unión de tuberías denominado
elemento de unión rápido se utiliza corrientemente para, por
ejemplo, unir tuberías de combustible de sistemas de alimentación de
combustible en los automóviles.
Un elemento de unión rápido comprende, como
componentes principales, un conector macho que debe unirse a una
tubería, un conector hembra que debe unirse a una tubería, y un
elemento de retención para mantener juntos los conectores macho y
hembra. El elemento de unión rápido es capaz de conectar las
tuberías sin utilizar ningún elemento de sujeción, como pernos,
simplemente introduciendo el conector macho en el conector
hembra.
Se han ideado elementos de unión de tipo rápido
con varios diseños estructurales. El elemento de unión rápido debe
presentar un funcionamiento que alcance una unión firme, un
funcionamiento que facilite el desmontaje, un funcionamiento que
alcance una unión de alta estanqueidad, y un funcionamiento que
evite la unión incompleta. La unión incompleta es una unión
defectuosa en la que los conectores macho y hembra son mantenidos
juntos por medio de un elemento de retención estando el conector
macho no completamente introducido en el conector hembra. Un
elemento de unión rápido mejorado fabricado para impedir la unión
incompleta es revelado en, por ejemplo, la patente U.S. Nº.
5,542,716 (JP-A Nº. 50923/1998).
Las Figs. 9 a 11 muestran un elemento de unión
rápido convencional.
La Fig. 9 muestra un conector hembra 12 y un
conector macho 14 de un elemento de unión rápido 10, la Fig. 10
muestra un elemento de retención 16, y la Fig. 11 muestra el
conector hembra 12 y el conector macho 14 completamente unidos entre
ellos por el elemento de retención 16 en una vista de sección
longitudinal.
Básicamente, el elemento de unión rápido 10 está
diseñado de modo que el elemento de retención 16 no pueda alcanzar
una función de bloqueo cuando el mismo está introducido a través de
una abertura 19 en el conector hembra 14 a menos que el conector
macho 14 esté completamente introducido en el conector hembra 12
para impedir una unión incompleta.
En referencia a las Figs. 9 y 11, el conector
hembra 12 presenta una parte de conexión 13 ideada para ser montada
a presión en una tubería, no mostrada, y un alojamiento cilíndrico
15 formado solidariamente con la parte de conexión 13. El conector
hembra 12 está provisto internamente de un orificio axial 17,
escalonado. El alojamiento 15 presenta una parte de conexión 18 en
la que se introduce el conector macho 14. La parte de conexión 18
está provista de una abertura 19 a través de la cual se introduce el
elemento de retención en la parte de conexión 18. Se forma una
abertura 19a similar a la abertura 19 opuesta a la abertura 19 en la
parte de conexión 18. El alojamiento 15 presenta la parte de
conexión 18, una primera parte cilíndrica 21a que se extiende desde
la parte de conexión 18 y que presenta un diámetro más pequeño que
el de la parte de conexión 18, y una segunda parte cilíndrica 21b
que se extiende desde la primera parte cilíndrica 21a y que presenta
un diámetro más pequeño que el de la primera parte cilíndrica
21a.
El conector macho 14 está provisto en su
circunferencia exterior con un reborde anular 20 a una distancia
predeterminada de un extremo del mismo. El reborde anular 20 penetra
en una ranura formada en el elemento de retención 16 cuando el
elemento de retención 16 está introducido en la parte de conexión 18
para impedir el movimiento axial del conector macho 14.
Como se muestra en la Fig. 10, el elemento de
retención 16 es un elemento de plástico con forma fundamentalmente
de U fabricado por moldeo. El elemento de retención 16 presenta un
cuerpo 22 que presenta paredes laterales paralelas y opuestas 23a y
23b. En las superficies interiores de las paredes laterales 23a y
23b, respectivamente, se forman brazos de retención 24a y 24b
respectivamente que presentan superficies interiores curvadas. Los
brazos de retención 24a y 24b son capaces de presentar un contacto
firme con la superficie exterior el conector macho 14.
En referencia a la Fig. 11, la abertura 19 del
conector hembra 12 presenta una longitud axial L, y el elemento de
retención 16 presenta una longitud aproximadamente igual a la
longitud L de la abertura 19. La abertura 19 presenta una anchura, a
saber, una dimensión a lo largo de una dirección perpendicular al
eje del conector hembra 12, fundamentalmente igual a la anchura del
elemento de retención 16, a saber, una dimensión a lo largo de una
dirección perpendicular al eje del elemento de retención 16.
Extremos axiales opuestos de la abertura 19 son definidos por una
pared de extremo frontal 25a y una pared de extremo trasero 25b. La
anchura L_{1} de un hueco entre la pared de extremo frontal 25a, y
las superficies de extremo frontal 26a de los brazos de retención
24a y 24b del elemento de retención 16 es de fundamentalmente igual
a ligeramente mayor que la anchura del reborde anular 20 del
conector macho 14. La relación de posición entre el reborde anular
20 del conector macho 14, y un espacio 34 entre las superficies de
extremo frontal 26a de los brazos de retención 24a y 24b del
elemento de retención 16 está determinada de modo que se cumpla la
condición siguiente. En un estado en el que el conector macho 14
está completamente introducido en el conector hembra 12 de modo que
el extremo frontal del conector macho 14 está empujando un escalón
entre la parte de conexión 13 y la segunda parte cilíndrica 21b o el
reborde anular 20 está en contacto con un sombrero superior 32 que
sirve como elemento de presión, el reborde anular 20 está emplazado
en el espacio 34. Cuando el reborde anular 20 está emplazado de este
modo en el espacio 34, el elemento de retención 16 puede ser
empujado a través de la abertura 19 en la parte de conexión 18 del
alojamiento 15.
Cuando el elemento de retención 16 es mantenido
en una posición opuesta a la abertura 19, el conector macho 14 se
introduce en el conector hembra 12 de modo que el reborde anular 20
se sitúa en el espacio 34, y entonces el elemento de retención 16 es
empujado a través de la abertura 19 a la parte de conexión 18 del
conector hembra 12, rebordes de retención 30a y 30b formados a lo
largo de los extremos inferiores de las paredes laterales 23a y 23b
en las superficies laterales exteriores de las paredes laterales 23a
y 23b, respectivamente, topan con los bordes inferiores de las
paredes laterales que se extienden entre las paredes de extremo 25a
y 25b, respectivamente, para retener el elemento de retención 16 en
la parte de conexión 18 del conector hembra 12.
Cuando el elemento de retención 16 ha sido
colocado normalmente en su lugar en el conector hembra 12, las
superficies de extremo frontal 26a de los brazos de retención 24a y
24b del elemento de retención 16 están en contacto con el reborde
anular 20 del conector macho 14 para impedir el movimiento axial de
retroceso del conector macho 14. De este modo, el conector hembra 12
y el conector macho 14 están unidos uno a otro de modo firme e
inseparable.
Se cierra por medio de juntas toroidales 31a y
31b un hueco entre la circunferencia exterior del conector macho 14
y la circunferencia interior de la primera parte cilíndrica 21a. Se
interpone un separador 33 entre las juntas toroidales 31a y 31b, y
las juntas toroidales 31a y 31b son mantenidas en el hueco entre la
circunferencia exterior del conector macho 14 y la circunferencia
interior de la primera parte cilíndrica 21a y junto al sombrero
superior 32. De este modo, las juntas toroidales 31a y 31b no pueden
salir del hueco a la parte de conexión 18.
El mecanismo de protección contra una conexión
incompleta del elemento de unión de tuberías mostrado en las Figs. 9
a 11 permite al elemento de retención 16 ser introducido a través de
la abertura 19 a la parte de conexión 18 solamente cuando el reborde
anular 20 está situado en el espacio 34 para impedir la conexión
defectuosa del conector hembra 12 con el conector macho 14 debida a
la introducción incompleta del elemento de retención 16 en la parte
de conexión 18.
Sin embargo, aparece el siguiente problema
porque en la práctica los elementos de unión de tubería de este tipo
que presentan respectivamente varios tamaños necesitan conectores
hembra y macho que presenten respectivamente diferentes tamaños.
Por ejemplo, los conectores macho 14 de
diferentes tamaños se diferencian uno de otro en la longitud entre
el reborde anular 20 y el extremo frontal. Si se introduce el
elemento de retención 16 en la parte de conexión 18 antes de
introducir el conector macho 14 en el conector hembra 12, el reborde
anular 20 hace contacto con los extremos traseros 26b de los brazos
de retención 24a y 24b del elemento de retención 16 como se muestra
en la Fig. 12 y, por consiguiente, el conector macho 14 no puede ser
introducido apropiadamente en el conector hembra 12, y el conector
hembra 12 y el conector macho 14 se conectan de modo incompleto. Si
una parte frontal que se extiende hacia delante desde el reborde
anular 20 del conector macho 14 presenta una dimensión larga, la
parte frontal del conector macho 14 alcanzará la junta toroidal 31b
y la junta toroidal 31b será efectiva. Por consiguiente, es posible
que el elemento de unión de tuberías incompletamente conectado pase
una prueba de presión y la conexión incompleta no sea detectada.
Para evitar esa conexión incompleta, la longitud del elemento de
retención 16 debe ser aumentada de modo que las superficies de
extremo trasero 26b de los brazos de retención 24a y 24b se
desplacen hacia el extremo trasero del conector hembra 12 para
impedir que la parte frontal que se extiende hacia delante desde el
reborde anular 20 del conector macho 14 alcance la junta toroidal
31b, lo que aumenta las longitudes respectivas del alojamiento 15 y
del elemento de retención 16.
Para impedir que aumente la longitud del
alojamiento 15 del conector hembra 12 que debe ser conectado a un
conector macho que presente una parte frontal larga que se extiende
hacia delante desde un reborde anular 20, la posición del reborde
anular 20 en un estado en el que el conector macho y el conector
hembra 12 están normalmente conectados debe ser desplazada hacia
detrás con respecto a la dirección en la que el conector macho se
introduce en el conector hembra 12 para desplazar las superficies de
extremo frontal 26a de los brazos de retención 24a y 24b hacia
detrás. Por lo tanto, en algunos casos, la distancia L_{2} entre
la pared de extremo frontal 25a del conector hembra 12 y las
superficies de extremo frontal 26a de los brazos de retención 24a y
24b se hace inevitablemente considerablemente larga como se muestra
en la Fig. 13. Cuando el conector hembra 12 está formado en una
estructura como se muestra en la Fig. 13, es posible que la
estanqueidad a la presión del elemento de unión de tuberías se vea
reducida y, cuando la presión en las tuberías conectadas al elemento
de unión de tuberías se hace alta, que el sombrero superior 32 es
introducido a la fuerza en la parte de conexión 18, las juntas
toroidales 31a y 31b se dislocan y se anula el efecto de
estanqueidad de las mismas, incluso si el elemento de retención 16
está normalmente introducido en el conector hembra 12 para conectar
completamente el conector hembra 12 y el conector
macho.
macho.
El problema siguiente aparece incluso en un
estado mostrado en la Fig. 11, en la que el elemento de retención 16
funciona normalmente y el conector hembra 12 y el conector macho 14
están completamente conectados uno a otro. Cuando se disponen las
tuberías de modo que el elemento de unión de tuberías 10 mostrado en
la Fig. 11 está colocado boca abajo, es posible que agua formada por
condensación o similar se acumule en el espacio 34 entre la pared de
extremo frontal 25a, y las superficies de extremo frontal 27a de los
brazos de retención 24a y 24b, y el conector hembra 12 se corroerá
si el conector hembra 12 está hecho de metal.
Los problemas arriba mencionados en la técnica
anterior son mayoritariamente atribuibles a una conexión defectuosa
del conector hembra 12 con el conector macho 14 introducido
incompletamente en el conector hembra por el elemento de retención
16. Otro problema en la técnica anterior es el montaje defectuoso
del conector hembra 12 y el elemento de retención 16.
Cuando se transporta un elemento de unión rápido
convencional, el conector hembra 12 y el elemento de retención 16 se
combinan incorrectamente con un montaje defectuoso.
Algunos elementos de unión rápidos
convencionales 10' incluyen un elemento de retención direccional 16
que debe ser posicionado en una posición específica en un conector
hembra 12 como se muestra en la Fig. 14. En el elemento de unión
convencional 10' mostrado en la Fig. 14, las superficies de extremo
trasero 26b de los brazos de retención 24a y 24b que no están en
contacto con el reborde anular 20 formado en un conector macho 14
están formadas de modo que estén en contacto plano con una pared de
extremo trasero 25b. Por lo tanto, el elemento de retención 16 debe
ser introducido a través de una abertura en el conector hembra 12
con las superficies de extremo frontal 26a, que topan con al reborde
anular 20, de los brazos de retención 24a y 24b que están
enfrentados a la parte frontal.
Como se muestra en la Fig. 15(a), las
paredes laterales de la parte de conexión 18 de un conector hembra
12 están provistas en sus bordes superiores horizontales de huecos
37, y las paredes laterales 23a y 23b de un elemento de retención 16
están provistas de salientes 38 que penetran en los huecos 37, con
sus superficies exteriores, respectivamente. Los salientes 38 están
formados en posiciones algo más atrás de los puntos centrales de las
paredes laterales 23a y 23b, respectivamente, para hacer una
distinción de aspecto entre el extremo frontal y trasero del
elemento de retención 16, y las posiciones de los huecos 37 se
determinan de modo que correspondan a las de los salientes 38.
La Fig. 15(a) muestra el conector hembra
12 y el elemento de retención 16 en un montaje correcto. Cuando el
elemento de unión rápido 10' es trasladado desde una fábrica, el
elemento de retención 16 se introduce a medias en el conector hembra
12 de modo que una media parte superior del elemento de retención 16
sobresale de la parte de conexión 18 para impedir una conexión
defectuosa.
Sin embargo, ocurre a menudo que se introduce
equivocadamente el elemento de retención 16 en la parte de conexión
18 en posición invertida como se muestra en la Fig. 15(b).
Sin embargo, la diferencia entre un montaje correcto del conector
hembra 12 con el elemento de retención 16 y un montaje incorrecto de
los mismos no es tan significativa que permita realizar una
distinción clara a simple vista entre un montaje correcto y un
montaje incorrecto y, por consiguiente, los montajes incorrectos no
son detectados y se entregan a los consumidores.
Si el elemento de retención 16 está invertido,
el elemento de retención 16 no es capaz de bloquear juntos el
conector hembra 12 y el conector macho 14 introducido en el conector
hembra 12 al empujar el elemento de retención 16 en el conector
hembra 12 ya que los salientes 38 permanecen en los bordes
superiores horizontales 16a de las paredes laterales de la parte de
conexión 18, de este modo se puede evitar la conexión defectuosa. En
ese caso, el usuario debe realizar un trabajo adicional para sacar
el elemento de retención 16 del conector hembra 12 e introducir el
elemento de retención 16 en una posición correcta en el conector
hembra 12.
Además, es posible que el elemento de retención
16 sea introducido a través de la otra abertura 19a en el lateral
de los bordes horizontales inferiores 16b de las paredes laterales
no provistas de huecos en el conector hembra 12 como se indica con
líneas discontinuas de dos puntos en la Fig. 15(b).
Por lo tanto, un primer objeto de la presente
invención es resolver los problemas previamente mencionados de la
técnica anterior y proveer un elemento de unión de tuberías que
comprenda un conector hembra, un conector macho y un elemento de
retención, que presenten una estructura que permita un
reconocimiento claro de una conexión incompleta entre el conector
hembra y el conector macho cuando el elemento de retención bloquea
defectuosamente el conector hembra y el conector macho juntos, y que
sea excelente en la resistencia a la presión.
Un segundo objeto de la presente invención es
proveer un elemento de unión de tuberías que comprenda un conector
hembra, un conector macho, y un elemento de retención que nunca sea
combinado defectuosamente con el conector hembra para su expedición
desde una fábrica.
La Fig. 1 es una vista en sección longitudinal
de un elemento de unión de tuberías en una primera realización según
la presente invención;
La Fig. 2 es una vista en perspectiva de un
elemento de retención comprendido en el elemento de unión de
tuberías;
La Fig. 3 es una vista en sección tomada según
la línea III-III de la Fig. 2;
La Fig. 4 es una vista en sección tomada según
la línea IV-IV de la Fig. 3;
La Fig. 5 es una vista en sección longitudinal
del elemento de unión de tuberías mostrado en la Fig. 1 en un estado
en el que los conectores hembra y macho están conectados
defectuosamente por el elemento de retención;
La Fig. 6 es una vista en sección de un elemento
de retención en una modificación;
La Fig. 7 es una vista en perspectiva de una
parte esencial de un elemento de unión de tuberías en una segunda
realización según la presente invención;
Las Figs. 8(a), 8(b) y 8(c)
son vistas de ayuda para la explicación del funcionamiento del
elemento de unión de tuberías en la segunda realización para impedir
la combinación errónea de un elemento de retención con un conector
hembra;
La Fig. 9 es una vista en perspectiva de un
elemento de unión de tuberías de conexión rápida convencional;
La Fig. 10 es una vista en perspectiva de un
elemento de retención comprendido en el elemento de unión de
tuberías convencional mostrado en la Fig. 9;
La Fig. 11 es una vista en sección longitudinal
del elemento de unión de tuberías convencional;
La Fig. 12 es una vista en sección longitudinal
del elemento de unión de tuberías convencional en un estado de
conexión defectuosa;
La Fig. 13 es una vista en sección longitudinal
de otro elemento de unión de tuberías convencional;
La Fig. 14 es una vista en sección longitudinal
de un tercer elemento de unión de tuberías convencional;
Las Figs. 15(a) y 15(b) son vistas
de ayuda para explicar la introducción errónea de un elemento de
retención en un conector hembra en un elemento de unión de tuberías
convencional; y
Las Figs. 16(a) y 16(b) son vistas
de ayuda para explicar la introducción errónea de un conector macho
en un conector hembra en un elemento de unión de tuberías
convencional.
Los elementos de unión de tubería en las
realizaciones preferidas según la presente invención serán descritos
haciendo referencia a las figuras anexas;
La Fig. 1 es una vista en sección longitudinal
de un elemento de unión de tuberías 50 en una primera realización
según la presente invención. Un conector hembra 52, un conector
macho 54 y un elemento de retención 56 comprendidos en el elemento
de unión de tuberías 50 presentan partes similares a las del
conector hembra 12, el conector macho 14 y el elemento de retención
16 del elemento de unión de tuberías convencional mostrado en las
Figs 9 y 10. Las partes del conector hembra 52, del conector macho
54 y del elemento de retención 56 similares a aquellas del conector
hembra 12, del conector macho 14 y del elemento de retención 16 del
elemento de unión de tuberías convencional están designadas con los
mismos caracteres de referencia y la descripción de las mismas se
omitirá.
Como se muestra en las Figs. 2 y 3, el elemento
de retención 56 es un componente con forma de U formado en una única
pieza por moldeo de un material plástico. El elemento de retención
56 presenta un cuerpo 22, y paredes laterales paralelas, enfrentadas
32a y 23b. Las paredes laterales 23a y 23b están provistas
solidariamente de primeros brazos de retención 58a y 58b
respectivamente que presentan superficies internas curvadas. Los
brazos de retención 58a y 58b pueden presentar un contacto firme con
la superficie exterior del conector macho 54.
Cada uno de los primeros brazos de retención 58a
y 58b del elemento de retención 56 presenta un primer borde de
extremo 60a, a saber, un borde de extremo en el lado frontal con
respecto a una dirección en la que el conector macho 54 se introduce
en el conector hembra 52, un segundo borde de extremo 60b, a saber,
un borde de extremo en el lado trasero. El primer borde de extremo
60a se topa con un reborde anular 20 formado en el conector macho
54 cuando el conector macho 54 se introduce completamente en el
conector hembra 52 para impedir el movimiento axial, de retroceso
del conector macho 54.
El elemento de retención 56 está provisto
solidariamente, además de los primeros brazos de retención 58a y
58b, de segundos brazos de retención 62a y 62b como se muestra en
las Figs. 2 y 4. Los segundos brazos de retención 62a y 62b
presentan superficies internas curvas que se ajustan a la
circunferencia exterior del conector macho 54. Los segundos brazos
de retención 62a y 62b están separados una distancia mayor que la
anchura del reborde anular 20 del conector macho 54. Como se muestra
en la Fig. 1, el elemento de retención 56 presenta una longitud
aproximadamente igual a la longitud L, a saber, una dimensión a lo
largo del eje del conector macho 54, de una abertura 19 formada en
el conector hembra 52, y una anchura aproximadamente igual a la
anchura, a saber, una dimensión en una dirección perpendicular al
eje del conector hembra 52, de la abertura 19. Cuando el conector
macho 54 se introduce completamente en el conector hembra 52 de modo
que el extremo frontal del conector macho 54 hace contacto con un
escalón formado en un orificio 17 entre una parte de conexión 18 y
una segunda parte cilíndrica 21b, el reborde anular 20 se sitúa en
un espacio que corresponde al espacio 64 entre los primeros bordes
de extremo 60a de los primeros brazos de retención 58a y 58b del
elemento de retención 56, y los segundos brazos de retención 62a y
62b. Es este estado, el elemento de retención 56 puede ser empujado
al conector hembra 52. Cuando el elemento de retención 56 se
introduce completamente en el conector hembra 52, los rebordes de
retención 30a y 30b formados en las paredes laterales 23a y 23b del
elemento de retención 56 se topan con los bordes inferiores
horizontales de las paredes laterales, no mostradas, determinando
que la abertura 19 bloquee el elemento de retención 56 en su
lugar.
lugar.
En un estado en el que el elemento de retención
56 está bloqueado en su lugar en el conector hembra 52, los primeros
bordes de extremo 60a de los primeros brazos de retención 58a y 58b
se topan con el reborde anular 20 del conector macho 54 como se
muestra en la Fig. 1. De este modo, el conector macho 54 no puede
ser extraído del conector hembra 52 incluso si se ejerce una fuerza
de tracción sobre el conector macho 54.
Cuando el elemento de retención 56 está
bloqueado, y el conector hembra 52 y el conector macho 54 están
completamente conectados uno a otro, los segundos brazos de
retención 62a y 62b del elemento de retención 56 están en contacto
con un sombrero superior 32 que sirve como un anillo de retención
para mantener en su lugar las juntas toroidales 31a y 31b ajustadas
en el orificio de la primera parte cilíndrica 21a para mantener el
sombrero superior 32 en su lugar.
Cuando aumenta la presión en una tubería
conectada al elemento de unión de tuberías 50, la presión tiende a
sacar a la fuerza el sombrero superior 32 fuera de la primera parte
cilíndrica 21a hacia la parte de conexión 18 provista de la abertura
19. Sin embargo, el sombrero superior 32 no puede ser impulsado a la
parte de conexión 18 ya que el movimiento axial del sombrero
superior 32 es impedido por los segundos brazos de retención 62a y
62b del elemento de retención 56. Por lo tanto, las juntas
toroidales 31a y 31b no se dislocarán, el efecto de estanqueidad de
las mismas no será anulado, y por ello el elemento de unión de
tuberías 50 podrá mantener la estanqueidad a altas presiones.
La Fig. 5 muestra la relación de posición entre
el conector macho 54 y el elemento de retención 56 cuando el
conector macho 54 se introduce en el conector hembra 52 después de
empujar el elemento de retención 56 en el conector hembra 52 y
bloquear el elemento de retención 56 en el conector hembra 52.
El reborde anular 20 del conector macho 54 está
en contacto con los segundos bordes de extremo 60b de los primeros
brazos de retención 58a y 58b del elemento de retención 56 y por eso
el conector macho 54 no puede introducirse más allá en el conector
hembra 52.
La longitud de una parte frontal que se extiende
hacia delante desde el reborde anular 20 del conector macho 54, la
longitud del elemento de retención 56, y la posición de los segundos
bordes de extremo 60b están determinadas de modo que el extremo
frontal de la parte frontal del conector macho 54 no sea capaz de
alcanzar las juntas toroidales 31a y 31b en el estado mostrado en la
Fig. 5.
Por lo tanto, si el elemento de retención 56
está incorrectamente bloqueado con el conector macho 54 introducido
incompletamente en el conector hembra 52 como se muestra en la Fig.
5, las juntas toroidales 31a y 31b no son efectivas, y por eso, si
un fluido fluye a través de la tubería, el fluido se escapa a la
fuerza por el elemento de unión de tuberías 50. De este modo, se
puede evitar un estado indeseable, en el que las juntas toroidales
31a y 31b son capaces de ejercer una función de estanqueidad
mientras que el conector hembra 52 y el conector macho 54 están
incompletamente conectados uno a otro.
Preferiblemente, el cuerpo 22 del elemento de
retención 56 está provisto de un sumidero 66 formado entre los
segundos brazos de retención 62a y 62b como se muestra en la Fig. 2.
Como se muestra en la Fig. 1, el sumidero 66 comunica con el espacio
64 entre los primeros brazos de retención 58a y 58b, y los segundos
brazos de retención 62a y 62b. Cuando las tuberías se disponen de
modo que el elemento de unión de tuberías 50 mostrado en la Fig. 1
está boca abajo, el agua puede ser evacuada del espacio 64 a través
del sumidero 66 y el agua no permanece en el espacio 64. Por lo
tanto, incluso si el conector macho 54 es un tubo de metal, se puede
evitar la corrosión por agua del conector macho 54.
En referencia a la Fig. 6 que muestra un
elemento de retención 56 en una modificación del elemento de
retención 56 mostrado en la Fig. 2, el elemento de retención 56 en
la modificación presenta paredes laterales 23a y 23b provistas de
estructuras de anclaje, respectivamente. La estructura de anclaje de
la pared lateral 23a comprende un reborde de retención inferior 67a
y un reborde de retención superior 68a, y la estructura de anclaje
de la pared lateral 23b comprende un reborde de retención inferior
67b y un reborde de retención superior 68b. Un conector hembra 52
presenta una parte de conexión 18 provista de paredes laterales 70a
y 70b. Los rebordes de retención inferiores 67a y 67b se topan con
los bordes inferiores de las paredes laterales 70a y 70b, y los
rebordes de retención superiores 68a y 68b se introducen en las
ranuras 72a y 72b formadas en las superficies interiores de las
paredes laterales 70a y 70b, respectivamente.
Debido a que cada una de las estructuras de
anclaje presenta los dos rebordes de retención, a saber, los
rebordes de retención superior e inferior, el elemento de retención
56 puede ser bloqueado en su lugar por las estructuras de retención
incluso si uno de los dos rebordes de retención está roto o no está
formado correctamente debido a una inyección corta en el proceso de
moldeo.
Se describirá un elemento de unión de tuberías
en una segunda realización según la presente invención en referencia
a las Figs. 7 y 8.
El elemento de unión de tuberías en la segunda
realización presenta una estructura de protección contra un montaje
defectuoso para evitar el montaje defectuoso de un conector hembra
52 y un elemento de retención 56. El conector hembra 52 y el
elemento de retención 56 son básicamente idénticos en su
construcción a aquellos del elemento de unión de tuberías de la
primera realización. Por lo tanto, las partes del conector hembra 52
y del elemento de retención 56 del elemento de unión de tuberías de
la segunda realización similares a aquellas del elemento de unión de
tuberías de la primera realización son designadas con los mismos
caracteres de referencia y se omitirá la descripción de las mismas.
Sólo se describirá la estructura de protección contra un montaje
defectuoso.
En referencia a la Fig. 7, porciones de los
bordes de extremo de las paredes laterales 23a y 23b en el lateral
de los segundos bordes de extremo 60b de los primeros brazos de
retención 58a y 58b formadas en el elemento de retención 56 son
cortadas a una profundidad axial t para formar huecos 73a y 73b.
Porciones de extremo de los primeros brazos de retención 58a y 58b
que corresponden a los huecos 73a y 73b sobresalen de un plano que
comprende los bordes de extremo de las paredes laterales 23a y 23b.
La anchura de una parte que comprende los huecos 73a y 73b del
elemento de retención 56 es más pequeña que la anchura w del
elemento de retención 56. Se forman segundos brazos de retención 62a
y 62b, no mostrados en la Fig. 7, similares a los mostrados en la
Fig. 2 en las superficies interiores de las paredes laterales 23a y
23b del elemento de retención 56.
Se forman salientes cuadrados 74a y 74b de
dimensiones que corresponden a las de los huecos 73a y 73b
solidariamente con una parte de conexión 18 del conector hembra 52
en las esquinas de un extremo de una abertura 19. Los salientes
cuadrados 74a y 74b presentan una longitud t, a saber, una dimensión
en la dirección del eje del conector hembra 52. La distancia entre
los salientes cuadrados 74a y 74b es más pequeña que la distancia
entre las paredes laterales 70a y 70b de la parte de conexión
18.
La Fig. 8(a) es un alzado lateral de un
montaje entre el conector hembra 52, y el elemento de retención 56
colocado en el conector hembra 52 en una dirección correcta. La
combinación del conector hembra 52 y del elemento de retención 56
colocado en el conector hembra 52 de modo que sobresalga del
conector hembra 52 como se muestra en la Fig. 8(a) es
entregada desde la fábrica. La Fig. 8(b) es una vista de
plano superior de la combinación del conector hembra 52 y del
elemento de retención 56 mostrados en la Fig. 8(a). Los
huecos 73a y 73b está posicionados en la abertura 19 del conector
hembra 52 como se muestra en la Fig. 8(b) cuando el elemento
de retención 56 está orientado correctamente con respecto al
conector hembra 52. Debido a que los salientes cuadrados 74a y 74b
están introducidos en los huecos 73a y 73b, respectivamente, en un
estado mostrado en la Fig. 8(b), el elemento de retención 56
puede ser empujado a través de la abertura 19 al conector hembra 52
para bloquear el elemento de retención 56 en su sitio en el conector
hembra 52.
La Fig. 8(c) muestra un estado en el que
el elemento de retención 56 está dispuesto en una dirección
invertida longitudinalmente con respecto a la abertura 19. Cuando el
elemento de retención 56 en el estado mostrado en la Fig.
8(c) es empujado, el elemento de retención 56 es empujado
hacia adelante una distancia que corresponde a la longitud t de los
salientes cuadrados 74a y 74b porque la distancia entre los
salientes cuadrados 74a y 74b es más pequeña que la anchura del
elemento de retención 56. Por consiguiente, las partes de los
primeros brazos de retención 58a y 58b alrededor de los primeros
bordes de extremo 60b que sobresalen de un plano que comprende los
bordes de extremo de las paredes laterales 23a y 23b se topan con
una pared de extremo frontal que define la abertura 19 del conector
hembra 52, de modo que el elemento de retención 56 no puede ser
combinado con el conector hembra 52. De este modo, la conexión
defectuosa del elemento de retención 56 y del conector hembra 52
puede evitarse con fiabilidad.
La combinación de los huecos 73a y 73b, y de los
salientes cuadrados 74a y 74b puede evitar, además del montaje
defectuoso del conector hembra 52 con el elemento de retención 56,
la introducción del elemento de retención 56 a través de una
abertura 19a opuesta a la abertura 19 provista de los salientes
cuadrados 74a y 74b en el conector hembra 52.
Como se muestra en la Fig. 7, se forma una barra
longitudinal 76 solidariamente con la parte de conexión 18 del
conector hembra 52 de modo que se extienda en una parte intermedia
de la abertura 19a de la parte de conexión 18 para evitar la
introducción del elemento de retención 56 a través de la abertura
19a en el conector hembra 52. De este modo, la introducción
incorrecta del elemento de retención 56 desde una dirección
incorrecta en el conector hembra 52 puede ser evitada con
seguridad.
Las Figs. 16(a) y 16(b) muestran
ejemplos de montajes defectuosos del elemento de unión de tuberías
de conexión rápida 10 mostrado en la Fig. 9; la parte de extremo
frontal del conector macho 14 se extiende defectuosamente a través
de la abertura 19a a través de la cual el elemento de retención 16
no ha sido introducido en el conector hembra 12 en la Fig.
16(a), y el conector macho 14 está inclinado hacia la
abertura 19a en un estado en el que el elemento de retención 16 está
bloqueado defectuosamente en la Fig. 16(b). Se pueden
prevenir estos estados defectuosos por medio de la barra 76 que se
extiende en la abertura 19a.
Como es evidente a partir de la descripción
precedente, según la presente invención, se impide que el elemento
de retención junta toroidal pueda salir del orificio del conector
hembra para aumentar considerablemente la estanqueidad bajo presión
del elemento de unión de tuberías, la conexión incompleta de los
conectores hembra y macho se puede percibir claramente porque la
parte de extremo frontal del conector macho no puede toparse con las
juntas toroidales cuando el elemento de retención está bloqueado
defectuosamente, y se puede evitar la utilización del elemento de
unión de tuberías con los conectores hembra y macho conectados de
modo incompleto.
La combinación defectuosa del elemento de
retención con el conector hembra puede ser sin duda evitada cuando
se envía el elemento de unión de tuberías desde la fábrica.
Claims (7)
1. Un elemento de unión de tuberías
que comprende:
un conector macho (54) provisto de un reborde
anular (20);
un conector hembra (52) que presenta un
alojamiento provisto de una abertura (19);
un elemento de retención con forma de U (56) que
presenta un cuerpo (22) y paredes laterales opuestas (23a, 23b) que
se introduce a través de la abertura (19) en el alojamiento en una
dirección perpendicular a una dirección axial para bloquear uno con
otro los conectores macho (54) y hembra (52); y medios de protección
contra un montaje defectuoso para impedir que el elemento de
retención (56) sea introducido en la abertura (19) y que sea
mantenido en la abertura e impedir el montaje defectuoso entre el
elemento de retención (56) y el conector hembra (52), estando
presente o no el conector macho en el conector hembra, cuando se
intenta introducir el elemento de retención a través de la abertura
en el conector hembra en una dirección longitudinal invertida;
en el que los medios de protección contra un
montaje defectuoso están formados para hacer que el elemento de
retención (56) no pueda ser empujado a través de la abertura (19) en
el alojamiento para bloquear uno con otro los conectores macho y
hembra cuando el conector macho se introduce de modo incompleto en
el conector hembra;
el elemento de retención (56) está provisto de
primeros brazos de retención (58a, 58b) formados en la superficie
interna de las paredes laterales (23a, 23b), presentando cada uno un
primer borde de extremo (60a) que se topa con el reborde anular (20)
cuando el conector macho (54) se introduce completamente en el
conector hembra (52) y el elemento de retención (56) se introduce en
el alojamiento del conector hembra (52) para impedir los
movimientos axiales de retroceso del conector macho (54), y un
segundo borde de extremo (60b) opuesto al primer borde de extremo
(60a), y segundos brazos de retención (62a, 62b) separados al menos
una distancia que corresponde a la anchura del reborde anular (20)
de los primeros bordes de extremo (60a) de los primeros brazos de
retención (58a, 58b), respectivamente; y
los segundos brazos de retención (62a, 62b)
están en contacto con un elemento de retención (32) montado en un
orificio (17) formado en el conector hembra (52) para impedir que
las juntas toroidales (31a, 31b) montadas en el orificio (17) del
conector hembra se salgan del orificio del conector hembra para
impedir el movimiento axial del elemento de retención (32).
2. El elemento de unión de tuberías
según la reivindicación 1, en el que los segundos bordes de extremo
(60b) de los primeros brazos de retención (58a, 58b) se topan con el
reborde anular (20) del conector macho (54) para obstaculizar la
introducción más allá de este punto del conector macho en el
conector hembra (52) e impedir que una parte de extremo frontal del
conector macho alcance la junta toroidal (31b) cuando una parte
frontal del conector macho (54) se introduce en el conector hembra
(52) después de que el elemento de retención (56) haya sido
bloqueado en su lugar en el conector hembra (52).
3. El elemento de unión de tuberías
según la reivindicación 1, en el que el elemento de retención (56)
está provisto de un sumidero (66) para evacuar el agua recogida en
un espacio (64) entre los primeros y los segundos brazos de
retención (58a, 58b; 62a, 62b).
4. El elemento de unión de tuberías
según la reivindicación 1, en el que cada una de las paredes
laterales (23a, 23b; 70a, 70b) del elemento de retención (56)
presenta una parte de anclaje provista de un reborde de retención
(30a, 30b; 67a, 67b; 68a, 68b) que puede toparse con el conector
hembra (52) para bloquear el elemento de retención en su lugar.
5. El elemento de unión de tuberías
según la reivindicación 4, en el que el reborde de retención (67a,
67b, 68a, 68b) de cada parte de anclaje está formado en posiciones a
dos niveles diferentes.
6. El elemento de unión de tuberías
según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que los
medios de protección contra un montaje defectuoso comprenden:
huecos (73a, 73b) formados en bordes de extremo
trasero de las paredes laterales (23a, 23b) de modo que partes de
extremo trasero que presentan los segundos bordes de extremo trasero
(60b) de los primeros brazos de retención (58a, 58b) sobresalen de
un plano que comprende los bordes de extremo trasero de las paredes
laterales; y
salientes cuadrados (74a, 74b) que presentan
dimensiones que corresponden a las de los huecos (73a, 73b), y que
sobresalen en la abertura (19) desde esquinas de la abertura.
7. El elemento de unión de tuberías
según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la
estructura de protección contra un montaje defectuoso comprende una
barra longitudinal (76) formada en el conector hembra (52) de modo
que se extiende en una parte intermedia de una segunda abertura
(19a) opuesta a la abertura (19) para impedir la introducción del
elemento de retención (56) a través de la segunda abertura (19a) en
el conector hembra (52).
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