ES2327788T3 - Conjunto de conector de acoplamiento para un tubo flexible y un tubo rigido. - Google Patents

Abstract

Conjunto de conector de acoplamiento para un tubo flexible (2) y un tubo rígido (1), con un casquillo (3; 3a-3c) que presenta una pared exterior (8; 8a-8c) y una pared interior (9; 9a-9c) entre las cuales se puede introducir e inmovilizar el tubo flexible (2) desde uno de los extremos del casquillo, y que en el otro extremo del casquillo presenta una primera garganta anular (10), con un aro de unión elástico abierto (4) que se extiende a lo largo de más de 180º, y que se puede enclavar tanto con el casquillo (3; 3a-3c), como también con el tubo rígido (1), y que lleva un anillo de junta (5; 5a) para sellar el casquillo (3; 3a-3c) respecto al tubo rígido (1), en el estado de conexión del tubo rígido (1) y del tubo flexible (2), caracterizado porque el aro de unión (4) es un aro de resorte de lámina con unas pestañas (13) orientadas hacia el interior en sus dos bordes periféricos, porque las pestañas (13) de un borde periférico se pueden encajar en la primera garganta anular (10), las pestañas (13) del otro borde periférico se pueden encajar detrás de un nervio de retención (7) en el tubo rígido (1), porque el anillo de junta (5; 5a) está situado en una segunda garganta anular (11) limitada por la pared interior (9; 9a) del casquillo (3; 3a-3c) y la pared axial interior de la primera garganta anular (10), y porque un tramo final (6) del tubo rígido (1) se puede introducir en el casquillo (3; 3a-3c).

Description

Conjunto de conector de acoplamiento para un tubo flexible y un tubo rígido.

La invención se refiere a un conjunto de conector de acoplamiento para un tubo flexible y un tubo rígido, con un casquillo que presenta una pared exterior y una pared interior entre las cuales se puede insertar e inmovilizar el tubo flexible desde uno de los extremos de casquillo, y que en el otro extremo del casquillo presenta una primera garganta anular con un aro de unión elástico, abierto, que se extiende a lo largo de un ángulo superior a 180º, y que se puede enclavar tanto con el casquillo como también con el tubo rígido, y que está dotado de un anillo de junta para sellar el casquillo respecto al tubo rígido en el estado de acoplamiento del tubo rígido y del tubo flexible.

Un conjunto de esta clase se conoce por el documento DE 197 49 649 B4. En este conjunto, el aro de unión es de un alambre de acero de muelles. Sus brazos se deslizan tangencialmente por unas ranuras periféricas superpuestas del tubo rígido deslizado por el exterior sobre el casquillo y se desliza sobre la pared exterior del casquillo. Los bordes de las ranuras exteriores están doblados hacia el exterior y los bordes de las ranuras interiores están doblados hacia el exterior y hacia el interior. De este modo se obtienen unos salientes que constituyen unos contrasoportes que actúan axialmente para los brazos del aro de unión, para mantener unidos el tubo rígido y el casquillo. La sección del alambre de acero de muelles es redonda. Por este motivo, los brazos del aro de unión pueden empujarse radialmente hacia el exterior en el caso de una carga axial elevada, hasta rebasar los bordes de las ranuras que están doblados hacia el exterior, con lo cual se suelta la unión. Dado que los brazos suponen además una carga puntual para estos bordes existe el riesgo de que los bordes se deformen debido a la presión de los brazos.

Para soltar la unión mediante la retirada radial del aro de unión, el aro de unión está dotado (en la práctica) en su parte transversal entre los brazos, de un abombamiento que sobresale abultado del perímetro del tubo rígido, para poderlo sujetar mediante una herramienta o con la mano.

El anillo de junta está situado en la primera garganta anular, entre ésta y el tubo. A través de las ranuras del tubo puede penetrar suciedad, que al soltar varias veces la unión y volver a acoplar de nuevo puede ensuciar el anillo de junta de manera que deje de sellar.

La invención tiene como objetivo describir un conjunto de conector de acoplamiento de la clase descrita inicialmente que soporte una carga axial superior y tenga una construcción más compacta.

De acuerdo con la invención se resuelve este objetivo por el hecho de que el aro de unión es un aro de resorte de lámina con unas pestañas dirigidas hacia el interior en sus dos bordes periféricos, porque las pestañas de un borde periférico se pueden encajar en la primera garganta anular, y las pestañas del otro borde periférico, detrás de un nervio de retención en el tubo rígido, porque el anillo de junta está situado en una segunda garganta anular limitada por la pared interior del casquillo y por la pared interior axial de la primera garganta anular, y porque un tramo extremo del tubo rígido se puede insertar en el casquillo. En esta solución se prescinde de un abultado abombamiento en el aro de unión. Para soltar la unión se pueden aplicar unos alicates de expansión entre los bordes periféricos del aro de unión, o se pueden introducir en unos agujeros situados en estos extremos. El aro de unión se puede fabricar de un acero de muelles de gran rigidez a la flexión, de modo que sus pestañas no se doblen axialmente hacia el exterior incluso en el caso de una elevada carga axial de la unión, y persista la unión. Las pestañas se pueden apoyar en una gran zona periférica de la primera garganta anular con carga axial de la unión, de modo que no aparezca ninguna carga puntual de la pared axial exterior de la primera garganta anular, con la correspondiente elevada presión superficial. Las pestañas asientan preferentemente con gran superficie en la pared axial exterior de la primera garganta
anular.

Con el conjunto de conector de acoplamiento conforme a la invención no puede penetrar suciedad desde el exterior al anillo de junta, ya que está situado dentro del casquillo. Por lo tanto su capacidad de sellado se mantiene durante más tiempo.

Igualmente, por lo menos una de las paredes del casquillo puede presentar una chapa metálica que se pueda deformar de modo permanente en sentido hacia el tubo flexible. La deformación se puede realizar después de haber insertado el tubo flexible en el casquillo, de modo que el tubo flexible queda firmemente inmovilizado en el casquillo.

La primera garganta anular está realizada preferentemente con doble pared de chapa metálica del casquillo deformable con deformación permanente. La pared de la primera garganta anular sometida a la carga causada por las pestañas del aro de unión en caso de carga axial de la unión logra de este modo una elevada rigidez a la flexión, sin doblarse incluso al someterla a una carga axial elevada.

La pared exterior del casquillo puede presentar además por lo menos un saliente que sobresalga hacia el interior para enganchar en el material del tubo flexible. Este saliente contribuye adicionalmente a asegurar axialmente el tubo flexible en el casquillo.

La pared exterior del casquillo puede ser de una chapa metálica deformable con deformación permanente que para cada saliente de la pared exterior presente una ranura que se extiende en dirección periférica del casquillo, cuyo borde alejado del extremo del tubo flexible insertado en el casquillo es empujado hacia el interior como saliente de la pared exterior. Un saliente realizado de este modo penetra a modo de gancho de retención con facilidad y a mayor profundidad en el material del tubo flexible cuando se somete la unión a carga axial.

Preferentemente se procura que la pared interior del casquillo lleve plástico y esté unida con un ajuste positivo con la pared exterior del casquillo. Esta realización del casquillo simplifica el conformado deseado de las paredes del casquillo. Así la pared interior del casquillo puede presentar por el exterior unos nervios en forma de dientes de sierra, para incrementar la sujeción del tubo flexible en el casquillo.

Además de esto, el plástico de la pared interior del casquillo puede ser un termoplástico, formando la pared interior el fondo y la pared interior axial de la segunda garganta anular. Esto permite realizar el anillo de junta como retén de labios que presenta un elastómero y que va inyectado sobre el plástico de la pared interior en la segunda garganta anular. Con esta realización del anillo de junta y de su forma de fijación en la segunda garganta anular se suprime un montaje independiente del anillo de junta. Además de esto, el anillo de junta ofrece un efecto de sellado intenso.

Alternativamente la pared exterior del casquillo puede ser de plástico y la pared interior del casquillo de una chapa metálica deformable con deformación permanente, unida con un ajuste positivo con la pared exterior.

El casquillo y la primera garganta anular pueden estar realizados de una sola pieza a partir de una chapa metálica deformable con deformación permanente. En ese caso la primera garganta anular tiene doble pared y por lo tanto mayor rigidez a la flexión.

La unión positiva de las paredes del casquillo puede ser una conexión de enchufe con enclavamiento. Esto simplifica la fabricación de la unión.

La invención y sus perfeccionamientos se describen a continuación con mayor detalle sirviéndose de los dibujos adjuntos de unos ejemplos de realización preferentes. Éstos representan:

Fig. 1 una sección axial a través de un primer ejemplo de realización de un conjunto de conector de acoplamiento conforme a la invención, para unir un tubo rígido con un tubo flexible,

Fig. 2 una vista en perspectiva de una pare del conjunto de conector de acoplamiento según la Fig. 1, sin el tubo rígido,

Fig. 3 una sección axial a través de un segundo ejemplo de realización de un conjunto de conector de acoplamiento conforme a la invención, que está algo modificado respecto al conjunto de conector de acoplamiento de la Fig. 1,

Fig. 4 una disposición en perspectiva del conjunto de conector de acoplamiento según la Fig. 3, sin el tubo rígido,

Fig. 5 un detalle ampliado de la sección axial del conjunto de conector de acoplamiento según la Fig. 3, con una junta de labios en lugar de la junta tórica representada en la Fig. 3,

Fig. 6 un detalle ampliado de una sección axial de un tercer ejemplo de realización del conjunto de conector de acoplamiento conforme a la invención, que está modificado respecto al de la Fig. 1, y

Fig. 7 un detalle ampliado de una sección axial de un cuarto ejemplo de realización del conjunto de conector de acoplamiento conforme a la invención, que está modificado respecto al representado en la Fig. 1.

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El primer ejemplo de realización de un conjunto de conector de acoplamiento conforme a la invención según las Fig. 1 y 2 consta de un tubo rígido 1, que puede ser también una tubuladura, un tubo flexible 2, un casquillo 3, un aro de unión 4 y un anillo de junta 5, en este caso una junta tórica.

El tubo rígido es de un plástico termoplástico, p.ej. PA, POM, PBT o PBN pero también puede ser metálico.

El tubo flexible 2 también es de plástico, p.ej. de un elastómero, pero también puede ser de caucho.

El casquillo 3 es de una chapa metálica deformable con deformación permanente, preferentemente de aluminio o de acero.

El aro de unión 4 es de un acero de muelles.

El anillo de junta 5 también es de un material elastómero o de caucho.

El tubo rígido 1 tiene un tramo final 6 con un nervio de retención periférico 7, que presenta un primer chaflán para facilitar la inserción, y que limita una garganta anular. Al unir el tubo rígido 1 y el tubo flexible 2, el tramo final 6 se introduce en una zona final del casquillo 3.

El casquillo 3 está realizado de una sola pieza con una pared exterior 8 y una pared interior 9, que por el tramo final del lado del tubo flexible presentan una separación radial entre sí. Un tramo final del tubo flexible 2 se introduce en el casquillo 3 entre la pared exterior 8 y la pared interior 9, y se inmoviliza en el casquillo 3 por medio de una deformación permanente (no representada) de la pared exterior y/o de la pared interior 9. La deformación puede consistir en por lo menos una acanaladura que se extienda en la dirección periférica del casquillo 3.

El tramo final del casquillo 3 del lado del tubo rígido forma una primera garganta anular 10 de doble pared, debidamente rígida a la flexión, abierta en dirección radial hacia el exterior, así como una segunda garganta anular 11 que está abierta en dirección radial hacia el interior y en la que se aloja el anillo de junta 5, de modo que el anillo de junta sella el casquillo por su cara interior y el tramo final 6 del tubo rígido 1 introducido en el casquillo 3, por su cara exterior.

La pared exterior 8 del casquillo 3 presenta además unos orificios 12 para poder comprobar visualmente si el tubo flexible 2 ha sido introducido a suficiente profundidad dentro del casquillo 3 antes de inmovilizarlo en el casquillo 3.

El aro de unión 3 presenta en cada uno de sus bordes axiales unas pestañas 13 que sobresalen radialmente hacia el interior. Las pestañas 13 del lado del tubo flexible ya han sido encajadas en la garganta anular 10 antes de introducir el tramo final 6 del tubo rígido 1 en el casquillo 3. Para ello se ensancha el aro de unión 4 dotado de una ranura axial 14 (Fig. 2), mediante unos alicates expansibles introducidos en la ranura 14 o en unos agujeros 15 realizados próximos a los bordes de la ranura 14, pasándolo axialmente sobre el borde del lado frontal de la garganta anular 10, y encajándolo en la garganta anular 10 al destensar el aro de unión 4. Para poder ensanchar el aro de unión 4 hay unos huecos diametralmente enfrentados a la ranura 14, entre las pestañas 13 tal como muestra la Fig. 2. Las pestañas 13 del lado del tubo flexible asientan en toda su longitud periférica por lo menos en la cara interior axial exterior de la garganta anular 10 en toda su superficie, pero preferentemente en ambos lados de la garganta anular 10, tal como está representado en la Fig. 1. El asiento de gran superficie da lugar a que la presión superficial sea reducida en caso de la carga axial de la unión.

Una vez que el aro de unión 4 ha sido premontado sobre el casquillo 3, se introduce el tramo final 6 del tubo rígido 1 en el casquillo 3, con lo cual las pestañas 13 situadas por el lado de inserción deslizan sobre una rampa de entrada del nervio de retención 7, ensanchando así el aro de unión 4, y encajándolas en la garganta anular 8. Dado que las pestañas 13 del lado del tubo flexible ya rellenan en gran medida la garganta anular 10, el aro de unión 4 prácticamente no se puede desplazar axialmente al efectuar el acoplamiento del tubo rígido 1.

Alternativamente, las pestañas 13 también pueden estar alto inclinadas hacia el centro axial del aro de unión 4. En ese caso tienen algo mayor rigidez a la flexión frente a una carga axial de la unión, y durante el montaje del aro de unión 4 o del acoplamiento del tubo rígido 1 deslizan con mayor facilidad sobre el borde del lado frontal de la garganta anular 10 o el nervio de retención 7. El contacto que en ese caso es sólo lineal entre los bordes radiales interiores de las pestañas 13 y los correspondientes lados de las gargantas anulares 8 ó 10, puede ser sin embargo suficiente en muchos casos de carga para evitar una deformación de estos lados.

El ejemplo de realización según las Fig. 3 y 4 es idéntico al primer ejemplo de realización según las Fig. 1 y 2, en la medida en que para algunos componentes se emplean las mismas cifras de referencia que en las Fig. 1 y 2. Las cifras de referencia de aquellas partes que han sufrido modificación respecto al de las Fig. 1 y 2 en cambio llevan un índice "a".

Con respecto al primer ejemplo de realización es por lo tanto solamente diferente el casquillo 3a. Su pared exterior 8a es de una chapa metálica deformable con deformación permanente, y está fabricada con independencia de la pared interior 9a, que lleva un material termoplástico, y está unida con ésta con un acoplamiento positivo. El acoplamiento positivo es una unión de enchufe con enclavamiento. Consiste en que la pared exterior 8a está dotada de cuatro salientes 16 doblados hacia el interior que están situados uniformemente distribuidos sobre el contorno de la pared exterior 8a, y donde la pared interior 9a presenta un nervio de retención periférico 17, que al introducir el tubo flexible 2 en el casquillo 3a encaja detrás de los salientes 16. Por el extremo frontal, el nervio de retención 17 está dotado de una rampa de entrada. Igualmente tienen una rampa de entrada los salientes 16 por su cara posterior. Las rampas de entrada facilitan el encaje de la pared interior 9a y de la pared exterior 8a, ya que los salientes 16 y el nervio de retención 17 pueden desplazarse con mayor facilidad el uno sobre el otro.

Los salientes 16 están realizados mediante el doblado radial de un borde 19 de unas ranuras cortas 19 que se extienden en dirección periférica (Fig. 4a).

La pared exterior 8a presenta otros salientes 20 doblados hacia el interior, que están situados uniformemente distribuidos en el perímetro del nervio de retención 3a y que están realizados semejantes a los salientes 16a, pero algo más pequeños que los salientes 16a. Algunos salientes están situados uno detrás del otro. La pared exterior 8a forma al igual que la pared exterior 8 del primer ejemplo de realización, la garganta anular de doble pared 10.

La pared interior 9a tiene por el exterior unos nervios en forma de dientes de sierra, es decir que está dotada de nervios periféricos paralelos entre sí 21, y limita con un saliente escalonado 22 uno de los lados y el fondo de la segunda garganta anular 11. El otro lado de la garganta anular 11 está limitado por la parte de doble pared de la primera garganta anular 10 o de la pared exterior.

Al introducir el tubo flexible 2 en el casquillo 3a entre la pared exterior 8a y la pared interior 9a, los salientes 20 y los nervios 21 penetran en el material del tubo flexible de tal modo que el tubo flexible queda retenido firmemente en el casquillo 3a. La pared exterior 8 puede estar dotada adicionalmente de unas deformaciones comprimidas radialmente hacia el interior, p.ej. acanaladuras, de modo que el tubo flexible quede sujeto aún con mayor firmeza en el casquillo 3a, y la unión soporte una carga axial aún más elevada. Según la magnitud de la carga axial de la unión puede estar previsto también un número mayor o menor de salientes 16 y 20. En caso de una carga axial reducida podría ser suficiente con un solo nervio 21 y/o un solo saliente 20, especialmente si la pared exterior 8 se deforma hacia el interior, p.ej. dotándola de acanaladuras.

El ejemplo de realización del conjunto de conector de acoplamiento conforme a la invención representado en la Fig. 5 sólo en forma de detalle ampliado se diferencia del representado en las Fig. 3 y 4 únicamente en cuanto al anillo de junta 5a, que está inyectado como junta de labios de plástico elástico en la garganta anular 11 antes de introducir la pared interior 9a en la pared exterior 8a. El anillo de junta 5a presenta mejor efecto de sellado que la junta tórica 5, y no hay que montarlo por separado.

El ejemplo de realización del conjunto de conector de acoplamiento conforme a la invención representado en la Fig. 6 como detalle ampliado, se diferencia del representado en las Fig. 1 y 2 esencialmente sólo por el hecho de que la pared exterior 8b del casquillo 3b es de plástico, y que al enchufar entre sí la pared exterior 8b y la pared interior 9 se puede enclavar mediante una parte 23, situada por encima de la garganta anular 11 a una distancia de ésta y echada hacia atrás entre dos salientes 24 y 25 de la pared exterior 8b, que sobresalen hacia el interior, de modo que se obtiene una unión de enchufe con acoplamiento positivo entre la pared exterior 8b y la pared interior 9. Para inmovilizar el tubo flexible 2 entre la pared exterior 8b y la pared interior se deforma únicamente la pared interior 9 que es de chapa metálica deformable en gran medida de modo permanente, p.ej. también mediante acanaladuras prensadas en dirección periférica de la pared interior, en la pared interior que se extiende radialmente hacia el exterior, y que enganchan en el material del tubo flexible.

El ejemplo de realización del conjunto de conector de acoplamiento conforme a la invención representado en la Fig. 7 también sólo como detalle ampliado se diferencia del representado en la Fig. 6, únicamente por el hecho de que la pared interior 8c presenta por el interior adicionalmente un escalón 26, y porque la parte 23 de la pared interior 9 está dotada de una pestaña 27 que sobresale radialmente hacia el exterior, y que al enchufar entre sí la pared exterior 8c y la pared interior 9 encaja entre el escalón 26 y el saliente 25. La parte 23 se apoya en el fondo de la garganta anular 11. La pestaña 27 soporta por lo tanto una mayor carga axial de la unión sin salirse de la ranura entre el escalón 26 y el saliente 25.

Claims (12)

1. Conjunto de conector de acoplamiento para un tubo flexible (2) y un tubo rígido (1), con un casquillo
(3; 3a-3c) que presenta una pared exterior (8; 8a-8c) y una pared interior (9; 9a-9c) entre las cuales se puede introducir e inmovilizar el tubo flexible (2) desde uno de los extremos del casquillo, y que en el otro extremo del casquillo presenta una primera garganta anular (10), con un aro de unión elástico abierto (4) que se extiende a lo largo de más de 180º, y que se puede enclavar tanto con el casquillo (3; 3a-3c), como también con el tubo rígido (1), y que lleva un anillo de junta (5; 5a) para sellar el casquillo (3; 3a-3c) respecto al tubo rígido (1), en el estado de conexión del tubo rígido (1) y del tubo flexible (2), caracterizado porque el aro de unión (4) es un aro de resorte de lámina con unas pestañas (13) orientadas hacia el interior en sus dos bordes periféricos, porque las pestañas (13) de un borde periférico se pueden encajar en la primera garganta anular (10), las pestañas (13) del otro borde periférico se pueden encajar detrás de un nervio de retención (7) en el tubo rígido (1), porque el anillo de junta (5; 5a) está situado en una segunda garganta anular (11) limitada por la pared interior (9; 9a) del casquillo (3; 3a-3c) y la pared axial interior de la primera garganta anular (10), y porque un tramo final (6) del tubo rígido (1) se puede introducir en el casquillo (3; 3a-3c).

2. Conjunto de conector de acoplamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos una de las paredes del casquillo (8; 8a; 9) es de chapa metálica que puede deformarse con deformación permanente en dirección radial en sentido hacia el tubo flexible (2).

3. Conjunto de conector de acoplamiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la primera garganta anular (10) está formada con doble pared a partir de la chapa metálica del casquillo (3) deformable con deformación permanente.

4. Conjunto de conector de acoplamiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la pared exterior (8a) del casquillo (3a) presenta por lo menos un saliente (20) que sobresale hacia el interior para enganchar en el material del tubo flexible.

5. Conjunto de conector de acoplamiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la pared exterior (8a) del casquillo (3a) es de chapa metálica deformable con deformación permanente, que por cada saliente (20) de la pared exterior (8a) presenta una ranura (19) que se extiende en dirección periférica del casquillo (3a), cuyo borde alejado del extremo del tubo flexible introducido en el casquillo (3a) está comprimido hacia el interior como saliente de la pared exterior (8a).

6. Conjunto de conector de acoplamiento según la reivindicación 5, caracterizado porque la pared interior (9a) del casquillo (3a) lleva plástico, y está unido con un ajuste positivo con la pared exterior (8a) del casquillo (3a).

7. Conjunto de conector de acoplamiento según la reivindicación 6, caracterizado porque la pared interior (9a) del casquillo (3a) está nervada por la parte exterior en forma de diente de sierra.

8. Conjunto de conector de acoplamiento según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el material plástico de la pared interior (9a) del casquillo (3a) es termoplástico y porque la pared interior (9a) forma el fondo y la pared interior en dirección axial de la segunda garganta anular (11).

9. Conjunto de conector de acoplamiento según la reivindicación 8, caracterizado porque el anillo de junta (5a) es un retén de labios que lleva un elastómero y que va inyectado sobre el plástico de la pared interior (9a) del casquillo (3a) en la segunda garganta anular (11).

10. Conjunto de conector de acoplamiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la pared exterior (8b, 8c) del casquillo (3b, 3c) es de material plástico y la pared interior (9) del casquillo (3b, 3c) es de chapa metálica deformable con deformación permanente, y está unida con un acoplamiento positivo con la pared exterior (8b, 8c).

11. Conjunto de conector de acoplamiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el casquillo (3) y la primera garganta anular (10) están realizados de una misma pieza.

12. Conjunto de conector de acoplamiento según las reivindicaciones 6 y 10, caracterizado porque la unión de ajuste positivo de las paredes del casquillo (8a;8b; 8c; 9; 9a) es una conexión de enchufe con enclavamiento.