ES2330565T3 - Sistema de seguridad para unir y soltar dos mitades de acoplamiento, asi como un acoplamiento de ruptura con un sistema de seguridad de este tipo. - Google Patents

Abstract

Sistema de seguridad para unir y soltar dos mitades de acoplamiento (11, 12), que comprende un elemento de seguridad (14) con al menos dos elementos de palanca (29) alojados de forma giratoria y un elemento de disparo (15), caracterizado porque los elementos de palanca (29) están configurados respectivamente como palancas basculantes de dos brazos y dispuestas de tal forma que el elemento de disparo (15) queda alojado y sujeto exclusivamente por las palancas basculantes.

Description

Sistema de seguridad para unir y soltar dos mitades de acoplamiento, así como un acoplamiento de ruptura con un sistema de seguridad de este tipo.

La presente invención se refiere a un sistema de seguridad para unir y soltar dos mitades de acoplamiento, que comprende un elemento de seguridad con al menos dos elementos de palanca y un elemento de disparo. Asimismo, la invención se refiere a un acoplamiento de ruptura para unir conductos de transporte que transportan medios líquidos o gaseosos, que comprende dos mitades de acoplamiento unidas entre sí de forma separable, que disponen de sendos medios de cierre, y en el que, en el estado ensamblado de las mitades de acoplamiento, los medios de cierre garantizan el paso del medio a transportar, cerrando las mitades de acoplamiento forzosamente de forma estanca al separarse las mismas, así como a un sistema de seguridad para unir y soltar las mitades de acoplamiento.

Este tipo de acoplamientos de ruptura que se denominan también acoplamientos de separación en caso de emergencia, se usan especialmente en la industria química o alimenticia y sirven para unir dos conductos de transporte, por ejemplo, para transportar un medio líquido o gaseoso, almacenado en un depósito, a otro recipiente, véase por ejemplo el documento DE4202491C1. En caso de un peligro de daños o de sobrecarga de los conductos de transporte o de las conexiones y del acoplamiento mismo, especialmente por solicitación a tracción de las mitades de acoplamiento, mediante el acoplamiento de ruptura se asegura que las mitades de acoplamiento se suelten una de otra, moviéndose los medios de cierre de las mitades de acoplamiento a la posición de cierre. Un ejemplo de un caso de aplicación es, por ejemplo, un camión cisterna cargado con sustancias químicas, desde el cual el medio ha de bombearse a un recipiente. Si, tras finalizar o durante el procedimiento de bombeo, el camión cisterna se aleja del recipiente sin soltar la unión existente por los conductos de transporte, el acoplamiento de ruptura asegura que se produzca la separación en una posición definitiva, y evita que el medio que circula por los conductos de transporte o que aún se encuentra en éstos salga de forma no deseada de los extremos de los conductos que después de la separación están libres, causando contaminaciones o similares.

Para garantizar un funcionamiento seguro y fiable de este tipo de acoplamientos de ruptura o de otras uniones de conductos, acoplamientos o similares, tienen una importancia decisiva el sistema de seguridad y, en particular, también el elemento de disparo. Se conocen diferentes tipos de sistemas de seguridad y elementos de disparo. Por elemento de disparo se entiende un elemento que como componente de un sistema de seguridad libera el elemento de seguridad que mantiene las mitades de acoplamiento, los extremos de conductos o similares en un estado acoplado o unido, de modo que las mitades de acoplamiento, los extremos de conductos o similares pueden soltarse completamente uno de otro en un tiempo muy corto.

Como elemento de disparo se conocen por el documento DE20007117U1, por ejemplo, manguitos anulares colocados sobre el elemento de seguridad. Para soltar la unión, el manguito ha de retirarse del elemento de seguridad por tracción, presión u otra solicitación. Sin embargo, esto tiene el inconveniente de que la unión se suelta de forma insuficiente. Además, por el documento US 6,269,836B1 se conoce un elemento de disparo que sustenta el elemento de seguridad que presenta varias palancas, frente a las mitades de acoplamiento. Dicho de otra manera, el elemento de disparo se engancha entre las palancas, por una parte, y la mitad de acoplamiento, por otra parte. Al extraer el elemento de disparo, las palancas obtienen un juego limitado, de tal forma que pueden abatirse del elemento de seguridad. Sin embargo, por el juego limitado, el elemento de disparo frecuentemente se ladea o se atasca.

Como ya se ha mencionado, los sistemas de seguridad y elementos de disparo descritos se usan frecuentemente en acoplamientos de ruptura o similares.

Sin embargo, los elementos de disparo, sistemas de seguridad y acoplamientos de ruptura tienen en común la desventaja de que son de construcción y manejo complicados. Otra desventaja consiste en que el período de tiempo, en el que se realiza la separación total es relativamente grande, por lo cual en este período de tiempo puede salir una considerable cantidad del medio.

Por lo tanto, la presente invención tiene el objetivo de proporcionar un sistema de seguridad con una estructura y un manejo sencillos y de alta fiabilidad para dispositivos de acoplamiento. Finalmente, el objetivo de la invención consiste en proporcionar un acoplamiento de ruptura sencillo y fácil de manejar y de alta fiabilidad.

Este objetivo se consigue mediante un sistema de seguridad con las características de la reivindicación 1. De esta forma, se garantiza que el elemento de disparo se suelte del elemento de seguridad sin ladearse. Por el hecho de que el elemento de disparo no tiene ningún contacto directo con las mitades de acoplamiento, resulta un sistema inestable, en cuanto el elemento de disparo libera el elemento de seguridad en una posición. Esto significa que el elemento de seguridad pierde toda su estabilidad cuando se acciona el elemento de disparo. De este modo, se garantiza la separación total de la unión del elemento de seguridad con las mitades de acoplamiento en un período de tiempo extraordinariamente corto.

De manera ventajosa, el elemento de disparo es un anillo configurado de tal forma que se apoya con respecto al elemento de seguridad. Con esta configuración se garantiza que por la unión activa directa y exclusiva entre el elemento de disparo y el elemento de seguridad se puede realizar una separación especialmente rápida y fiable.

Según una variante preferible de la invención, al elemento de disparo están asignados medios distanciadores que se extienden en el sentido longitudinal del eje central del elemento de disparo. De este modo, se garantiza que el elemento de disparo no puede ceder durante la retirada, moviéndose exclusivamente en la dirección de la tracción. Dicho de otra manera, el elemento de disparo se apoya con el medio distanciador frente al elemento de seguridad o las mitades de acoplamiento, de modo que se evita eficazmente el ladeo del elemento de disparo con respecto al elemento de seguridad y las mitades de acoplamiento.

Preferentemente, el elemento de seguridad está constituido por un soporte anular con tres palancas basculantes dispuestas en éste. De esta manera, queda garantizado un modo de construcción sencillo y robusto.

Asimismo, el objetivo se consigue mediante un acoplamiento de ruptura del tipo mencionado al principio, estando realizado el sistema de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 15. Las ventajas que se obtienen de esta forma se han descrito ya en contexto con el sistema de seguridad, por lo que se remite a éste.

Otras características y formas de realización preferidas y ventajosas se desprenden de las reivindicaciones subordinadas y la descripción. Unas formas de realización especialmente preferidas se describen en detalle con la ayuda de los dibujos adjuntos. En los dibujos se muestra:

La figura 1 una representación es perspectiva de un acoplamiento de ruptura con un sistema de seguridad,

la figura 2 una vista frontal del acoplamiento de ruptura según la figura 1,

la figura 3 un alzado lateral del acoplamiento de ruptura según la figura 2 en la sección III-III,

la figura 4 una vista en planta desde arriba de un elemento de disparo,

la figura 5 una representación en perspectiva del elemento de disparo según la figura 4,

la figura 6 un alzado lateral del elemento de disparo según la figura 4 en la sección VI-VI,

la figura 7 un alzado lateral del elemento de disparo según la figura 4,

la figura 8 una vista en planta desde arriba de un elemento de disparo con un medio de guía para el medio de accionamiento,

la figura 9 una representación en perspectiva del elemento de disparo según la figura 8,

la figura 10 un alzado lateral del elemento de disparo según la figura 8 en la sección X-X,

la figura 11 un alzado lateral del elemento de disparo según la figura 8,

la figura 12 una vista en planta desde arriba de un sistema de seguridad con un elemento de seguridad y un elemento de disparo,

la figura 13 una representación en perspectiva del sistema de seguridad según la figura 12,

la figura 14 un alzado lateral del sistema de seguridad según la figura 12 en la sección XIV-XIV,

la figura 15 un alzado lateral del sistema de seguridad según la figura 12,

la figura 16 un alzado lateral de un elemento de palanca individual, y

la figura 17 una vista en planta desde arriba del elemento de palanca según la figura 16.

El elemento de disparo representado sirve para asegurar y soltar sistemas de seguridad como los que se usan, por ejemplo, en dispositivos de acoplamiento. Lo mismo se refiere al sistema de seguridad correspondiente. El acoplamiento de ruptura representado sirve para unir conductos de transporte que transportan medios líquidos o gaseosos.

Para una mejor comprensión de la invención, los componentes esenciales se describen con la ayuda de un ejemplo de aplicación para un elemento de disparo y un sistema de seguridad de un dispositivo de acoplamiento. El acoplamiento de ruptura 10 en las figuras 1 a 3 comprende dos mitades de acoplamiento 11 y 12 que están unidos de forma separable con un sistema de seguridad 13. El sistema de seguridad 13 que, evidentemente, también puede unir y asegurar otros elementos, por ejemplo, extremos libres de conductos o similares, presenta un elemento de seguridad 14 y un elemento de disparo 15.

Como ya se ha mencionado, el elemento de disparo 15 sirve para el uso en un sistema de seguridad 13 para el acoplamiento de ruptura 10. El elemento de disparo 15 está configurado para asegurar el elemento de seguridad 14, sin contacto con respecto a las mitades de acoplamiento 11, 12. Para ello, el elemento de disparo 15 tiene una forma que, en el estado montado del elemento de disparo 15 crea una distancia entre el elemento de disparo 15 y una de las mitades de acoplamiento 11, 12. En la forma de realización representada según las figuras 4 a 11, el elemento de disparo 15 está realizado de forma anular, aunque también puede presentar otras formas. Por la forma, la configuración y el dimensionamiento del elemento de disparo 15 se garantiza que, en el estado unido de las mitades de acoplamiento 11, 12 y el estado montado del elemento de disparo 15, el elemento de disparo 15 está exclusivamente en unión activa directa con el elemento de seguridad 14.

El elemento de disparo 15 presenta al menos uno, pero preferentemente varios orificios 16 orientados radialmente. Los orificios 16 sirven especialmente para el paso de elementos de sujeción y/o de retención 17. En la forma de realización representada, los orificios 16 están realizados como taladros roscados. Tres orificios 16 o taladros roscados están repartidos homogéneamente por el contorno. En la zona de los orificios 16, el anillo está realizado de forma algo aplanada, por lo que allí quedan realizadas superficies de contacto 18 planas, es decir, rectas. Las superficies de contacto 18 sirven para que el elemento de disparo 15 pueda apoyarse contra el elemento de seguridad 14, de tal forma que queda fijado al elemento de seguridad 14 estando suspendido casi libremente de éste. En los taladros roscados están dispuestos los elementos de sujeción y/o de retención 17, por ejemplo, tornillos, que preferentemente están configurados como piezas de presión, pudiendo variarse su posición en el sentido radial.

Asimismo, al elemento de disparo 15 está asignado un medio de accionamiento 19. El medio de accionamiento 19, sin embargo, está fijado preferentemente de forma separable al elemento de disparo 15. En la forma de realización representada, el medio de accionamiento 19 es un polipasto 20 que presenta un punto de fijación 21 en el elemento de disparo 15. El punto de fijación 21 está formado, por ejemplo, por un lazo 22 enhebrado por dos orificios 23 en el elemento de disparo 15. Alternativamente, también pueden estar previstos varios puntos de fijación 21 distribuidos de forma homogénea o no homogénea por el contorno del elemento de disparo 15. En caso de que, tal como está representado, está previsto un solo punto fijación 21, una posición especialmente preferible del punto de fijación 21 es diametralmente frente a uno de los orificios 16. Dado que los orificios 16 o las superficies de contacto 18 definen una zona de fijación o de sujeción en el elemento de seguridad 14 que se describe en detalle a continuación, el posicionamiento exacto garantiza un efecto de bisagra especialmente adecuado entre el elemento de disparo 15 y el elemento de seguridad 14.

Opcionalmente, al elemento de disparo 15 puede estar asignado además un medio distanciador 24 (véanse, por ejemplo, las figuras 6 y 7). Como medio distanciador 24 pueden emplearse espigas, pernos, tornillos u otro tipo de salientes. El medio distanciador 24 también puede ser parte integrante del elemento de disparo 15. El medio distanciador 24 se extiende en el sentido longitudinal del eje central 25 del elemento de disparo 15, a saber, en el sentido que en el estado montado está orientado hacia el elemento de seguridad 14. Mediante el medio distanciador 24 se consigue que, al accionarse el medio de accionamiento 19, a saber en caso de tracción en el polipasto 20, el elemento de disparo 15 se mueve sólo en el sentido de la tracción. Dicho de otra manera, en caso de tracción, el medio distanciador 24 evita que el elemento de disparo 15 ceda en contra del sentido de la tracción.

Especialmente en las figuras 8 y 9 se puede ver que al elemento de disparo 15, más concretamente, al medio de disparo 19, puede estar asignado un medio de guía 26. El medio de guía 26 está realizado para fijarse a una de las mitades de acoplamiento 11, 12 y, en la forma de realización representada, tiene forma de un segmento circular. También son posibles otras formas y configuraciones, por ejemplo como anillo o similar. El medio de guía 26 que, preferentemente, está dispuesto a una distancia con respecto al elemento de disparo 15, presenta un orificio 27 correspondiente para recibir el medio de accionamiento 19, a saber, el polipasto 20.

Además del uso para un dispositivo de acoplamiento que ya se ha mencionado, el elemento de disparo 15 descrito anteriormente también resulta adecuado para asegurar y soltar otros componentes. Sin embargo, el elemento de disparo 15 resulta especialmente eficaz en combinación con el elemento de seguridad 14. Juntos, el elemento de disparo 15 y el elemento de seguridad 14 forman el sistema de seguridad 13 (véanse especialmente las figuras 12 a 15). El elemento de seguridad 14 está formado por un soporte anular 28 (véanse por ejemplo las figuras 12 y 13). En el soporte 28 están dispuestos varios, preferentemente tres elementos de palanca 29. Los elementos de palanca 29 o palancas basculantes con una forma preferentemente prismática están repartidos de forma homogénea a través del contorno del soporte 28 y dispuestos de forma giratoria en éste mediante ejes o árboles (no representados explícitamente) en cavidades previstas para ellos.

Los elementos de palanca 29 (véase especialmente la figura 16) están alojados en la zona de un punto de giro 30 en el soporte 28. El punto de giro 30 está dispuesto de forma asimétrica con respecto al elemento de palanca 29. Esto significa que cada elemento de palanca 29 presenta un brazo corto 31 y un brazo largo 32. Los elementos de sujeción 29 que vistos de lado tienen forma de F presentan un ala 33 que está realizada de forma correspondiente para el contacto con una de las mitades de acoplamiento 11, 12 o en otros elementos y que presenta una superficie de contacto 34. Además, el elemento de sujeción 29 presenta en el ala 33 un taladro de paso 35. El taladro de paso 35 sirve para el paso de elementos de fijación, dispositivos de manejo o similares y se puede cerrar, por ejemplo, mediante un tapón ciego o similares. Los elementos de palanca 29 están realizados y dispuestos de tal forma que el elemento 15 queda alojado y sujeto exclusivamente por los elementos de palanca 29.

Los elementos de palanca 29 se mantienen en la posición de sujeción o de cierre por el elemento de disparo 15. El elemento de disparo 15 está dimensionado de tal forma que puede insertarse desde dentro en los elementos de palanca 29 situados en la posición de cierre. Dicho de otra manera, el diámetro exterior del elemento de disparo 15 es preferentemente igual o ligeramente mayor que el diámetro definido o descrito por los lados interiores, es decir los lados opuestos al elemento de acoplamiento 11, del brazo corto 31 de los elementos de palanca 29 en la posición de cierre. El diámetro interior del elemento de disparo 15 está configurado de tal forma que el elemento de disparo 15 puede deslizarse sobre la mitad de acoplamiento 11 hasta la zona de los elementos de palanca 29. Los elementos de palanca 29 presentan en sus lados interiores, en la zona del brazo corto 31, superficies de conexión 36 que en el estado asegurado están en contacto con las superficies de contacto 18 del elemento de disparo 15. En la zona de las superficies de contacto 36 están formadas respectivamente cavidades 37, cuya función se describe más adelante.

Las cavidades sirven para alojar los elementos de sujeción 17. Por la sujeción del elemento de disparo 15 entre los brazos cortos 31 de los elementos de palanca 29, por una parte, y por otra parte, mediante los elementos de sujeción 17 encajados en las cavidades 37, que sobresalen del contorno del elemento de disparo 15 en el sentido radial, los elementos de palanca 29 están fijados en su posición de cierre.

En la forma de realización representada, el soporte 28 es una pieza separada, es decir, una parte no integral de una de las mitades de acoplamiento 11, 12. No obstante, como alternativa, el soporte 28 también puede estar unido fijamente con una de las mitades de acoplamiento 11, 12 o ser parte integrante de ésta. En el estado acoplado, el soporte 28 está asignado a una de las mitades de acoplamiento 11, 12 y está en contacto con una superficie de conexión 38 recta o cilíndrica de la mitad de acoplamiento 11, 12. Más concretamente, el soporte 28 se apoya en una de las mitades de acoplamiento 11, 12. Los elementos de palanca 29 agarran alrededor de la superficie de conexión 38 de la mitad de acoplamiento 12 y una superficie de conexión 39 realizada de forma biselada de la mitad de acoplamiento 11, de forma que los elementos de palanca 29 están, con su superficie de contacto 34, en contacto directo con la mitad de acoplamiento 11, es decir, con la superficie de contacto 39 de ésta para realizar una unión activa.

Para ajustar la fuerza de sujeción de los elementos de palanca 29 en las mitades de acoplamiento 11, 12 están previstos elementos de sujeción 40 adicionales. Pueden ser, por ejemplo, tornillos que pueden enroscarse en taladros roscados de la mitad de acoplamiento 11. Correspondiendo o estando enrasados con los taladros roscados, en la mitad de acoplamiento 12 están previstos también taladros que, a su vez, están enrasados con los taladros de paso 35 de los elementos de palanca 29. Dado que los elementos de sujeción 40 pueden apoyarse en el soporte 28, la fuerza de sujeción puede incrementarse o reducirse en función de la posición de los elementos de sujeción 40. Dicho de otra manera, se puede ajustar una ranura entre el soporte 38, por una parte, y la mitad de acoplamiento 11, por otra parte. Para garantizar un ajuste básico de la fuerza de sujeción, están previstos elementos de fijación 41 adicionales, por ejemplo tornillos, que se extienden por el interior de las mitades de acoplamiento 11, 12 hasta la zona del soporte 28 fijando la unión ajustada mediante el elemento de sujeción 40. Dado que, en el estado acoplado, los elementos de fijación 41 están cubiertos al menos en parte por el recubrimiento por la mitad de acoplamiento 12 o un tapón ciego o similar, se evita eficazmente un ajuste/accionamiento no deseado. Además, los elementos de fijación 41 aseguran el ajuste básico preajustado mediante los elementos de sujeción 40, lo que permite un accionamiento múltiple sin necesidad de ajuste.

A continuación, se explica brevemente el modo de funcionamiento del acoplamiento de ruptura 10: Las mitades de acoplamiento 11, 12 están unidas entre sí de tal manera que los elementos de palanca 29 del elemento de seguridad 14 están, por sus superficies de contacto 34 biselados, en contacto con las superficies de conexión 39 de la mitad de acoplamiento 11, manteniéndose en la posición de cierre por el elemento de disparo 15. Por una tracción en el polipasto 20, el elemento de disparo 15 se extrae de al menos un elemento de palanca 29. Dicho de otra manera, la tracción hace que se interrumpa la unión activa entre el elemento de disparo 15 y al menos un elemento de palanca 29. Sin embargo, tan pronto que un elemento de palanca 29 pierde el contacto/la unión activa con el elemento de disparo 15, el sistema de seguridad pierde su estabilidad y se derrumba prácticamente en si mismo.

Claims (16)

1. Sistema de seguridad para unir y soltar dos mitades de acoplamiento (11, 12), que comprende un elemento de seguridad (14) con al menos dos elementos de palanca (29) alojados de forma giratoria y un elemento de disparo (15), caracterizado porque los elementos de palanca (29) están configurados respectivamente como palancas basculantes de dos brazos y dispuestas de tal forma que el elemento de disparo (15) queda alojado y sujeto exclusivamente por las palancas basculantes.

2. Sistema de seguridad según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de disparo (15) está realizado para asegurar el elemento de seguridad (14), sin contacto con respecto a las mitades de acoplamiento (11, 12).

3. Sistema de seguridad según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el elemento de seguridad (14) está formado por un soporte (28) con tres palancas basculantes dispuestas en éste.

4. Sistema de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento de seguridad (14) puede soltarse completamente de las mitades de acoplamiento (11, 12), como elemento separado.

5. Sistema de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las palancas basculantes están alojadas de forma giratoria en el soporte (28), estando dispuesto el punto de giro (30) de forma asimétrica con respecto a las palancas basculantes, para formar un brazo corto (31) y un brazo largo (32).

6. Sistema de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque, vistas en perfil, las palancas basculantes tienen una forma prismática.

7. Sistema de seguridad según la reivindicación 5, caracterizado porque las palancas basculantes presentan en sus brazos cortos (31) superficies de conexión (36) interiores para alojar el elemento de disparo (15).

8. Sistema de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque las palancas basculantes presentan una superficie de contacto (34), respectivamente, que corresponde con superficies de conexión (39) de la mitad de acoplamiento (11).

9. Sistema de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el elemento de disparo (15) está dimensionado de tal forma que, en el estado unido de las mitades de acoplamiento (11, 12) está exclusivamente en unión activa con el elemento de seguridad (14).

10. Sistema de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el elemento de disparo (15) es un anillo que está configurado de tal forma que se apoya frente al elemento de seguridad (14).

11. Sistema de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 10 caracterizado porque al elemento de disparo (15) está asignado un medio de accionamiento (19).

12. Sistema de seguridad según la reivindicación 11, caracterizado porque el medio de accionamiento (19) es un polipasto (20), presentando el polipasto (20) al menos un punto de fijación (21) en el elemento de disparo (15).

13. Sistema de seguridad según la reivindicación 12, caracterizado porque el punto de fijación (21) para el medio de accionamiento (19) está diametralmente opuesto a una de las superficies de contacto (18) del elemento de disparo (15) en las palancas basculantes.

14. Sistema de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 13 caracterizado porque al elemento de disparo (15) están asignados medios distanciadores (24) que se extienden en el sentido longitudinal del eje central (25) del elemento de disparo (15).

15. Sistema de seguridad según una de las reivindicaciones 11 a 14 caracterizado porque al medio de accionamiento (19) está signado un medio de guía (26).

16. Acoplamiento de ruptura para unir conductos de transporte que transportan medios líquidos o gaseosos, que comprende dos mitades de acoplamiento (11, 12) unidas entre sí de forma separable, que disponen de sendos medios de cierre, y en el que, en el estado ensamblado de las mitades de acoplamiento (11, 12), los medios de cierre garantizan el paso del medio a transportar, cerrando las mitades de acoplamiento (11, 12) forzosamente de forma estanca al separarse las mismas, y sistema de seguridad (13) para unir y soltar las mitades de acoplamiento (11, 12), caracterizado porque el sistema de seguridad (13) está realizado según una de las reivindicaciones 1 a 15.