ES2334452T3 - Acoplamiento de insercion resistente a la traccion. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (1) de acoplamiento, especialmente para tuberías (2, 3) de fluido sometidas a presión, con un casquillo (4) de acoplamiento, que presenta una abertura (9) de alojamiento que se convierte en un canal (10) de fluido, en el que está configurado un reborde (12) dirigido hacia dentro, con un elemento (5) de inserción de acoplamiento, que presenta una prolongación (8) tubular, que contiene un canal (37) de fluido, que puede introducirse en la abertura (9) de alojamiento y cuya superficie de contorno exterior delimita con el reborde (12) un intersticio, con una carcasa (6) de acoplamiento, que presenta una abertura (19) de paso para el paso del elemento (5) de inserción de acoplamiento y que está dotada de un medio (35) de fijación para la fijación axial del elemento (5) de inserción de acoplamiento en la carcasa (6) de acoplamiento y que en su lado frontal dirigido al casquillo (4) de acoplamiento presenta al menos un medio (16, 17, 18) de enclavamiento, que actúa conjuntamente con el reborde (12) del casquillo (4) de acoplamiento, comprendiendo el medio (16, 17, 18) de enclavamiento varios dedos (16, 17, 18) de enclavamiento, que están unidos con la carcasa (6) de acoplamiento formando una sola pieza y se extienden axialmente desde la carcasa (6) de acoplamiento y que están dispuestos de manera distribuida alrededor de la abertura (19) de paso, soportando cada dedo (16, 17, 18) de enclavamiento en su extremo libre un saliente (23, 24) de enclavamiento, cuyo grosor radial es mayor que la anchura radial del intersticio, estando hecha la carcasa (6) de acoplamiento de plástico, que se caracteriza porque el medio (35) de fijación es un anillo de ajuste a presión, que actúa conjuntamente con un saliente (39) radial configurado en el elemento (5) de inserción de acoplamiento, porque el anillo de ajuste a presión presenta en su lado interior dirigido al casquillo (4) de acoplamiento un reborde de apoyo recto, porque el anillo (35) de ajuste a presión presenta en su lado exterior opuesto al casquillo (4) de acoplamiento un biselado (36) de introducción, porque al anillo de ajuste a presión está asociada una ranura (29) anular configurada en la abertura (19) de paso, que presenta un diámetro escalonado, presentando una primera sección (31) de ranura un diámetro relativamente reducido, una segunda sección (32) de ranura que sigue axialmente, un diámetro grande, mientras que una tercera sección (33) de ranura que sigue axialmente a la segunda sección (32) de ranura presenta un diámetro que se encuentra entre el de la primera sección (31) de ranura y el de la segunda sección (32) de ranura.
Description
Acoplamiento de inserción resistente a la
tracción.
La invención se refiere a un dispositivo de
acoplamiento para tuberías de fluido.
En la técnica del automóvil, por ejemplo, se
utilizan dispositivos de conexión y de acoplamiento para tuberías
de fluido, que pueden montarse con facilidad y se quedan
inmovilizados en estado montado.
Por el documento EP 0 845 093 B1 y el documento
US 5 570 910 A se conoce un acoplamiento de inserción con un cuerpo
de acoplamiento, que presenta una abertura de inserción para un
racor de conexión. En la abertura de inserción están alojados
medios de fijación y un anillo de estanqueidad. El racor de
inserción presenta una superficie envolvente cilíndrica, que actúa
conjuntamente con el medio de estanqueidad. Además, está dotado de
una nervadura anular, que actúa conjuntamente con el medio de
fijación. Un manguito de separación permite la expansión del anillo
de fijación, para poder extraer el racor de conexión en caso
necesario del cuerpo de acoplamiento.
En su lado situado enfrente del racor de
conexión el cuerpo de acoplamiento presenta una rosca exterior que
permite la unión con una tubería que continúa la conducción o con un
aparato de conexión.
Por el documento US 6.318.764 B1 se conoce un
dispositivo de acoplamiento, en el que una carcasa de acoplamiento
ha de unirse con un racor correspondiente. Para ello, la carcasa de
acoplamiento presenta varios dedos de enclavamiento que se
extienden axialmente desde la carcasa de acoplamiento y forman una
corona. Las puntas de enclavamiento que apuntan hacia fuera de los
dedos de enclavamiento se encajan en una ranura interna del
racor.
Un elemento de inserción de conexión que ha de
insertarse en la carcasa de acoplamiento se fija en su sitio
mediante un elemento de detención que ha de introducirse radialmente
mediante deslizamiento. El elemento de detención conduce las
fuerzas axiales procedentes del elemento de inserción localmente al
interior de la carcasa de acoplamiento. De este modo aparecen
fuerzas de cizallamiento en la carcasa de acoplamiento.
El objetivo de la invención es mejorar un
dispositivo de acoplamiento de este tipo.
Este objetivo se soluciona mediante el
dispositivo de acoplamiento según la reivindicación 1:
El dispositivo de acoplamiento según la
invención presenta un casquillo de acoplamiento que puede fabricarse
como pieza separada, como por ejemplo como pieza torneada, pieza
conformada, pieza moldeada mediante inyección o similares. Entonces
puede unirse de manera adecuada con una tubería que continúa la
conducción. Sin embargo, el casquillo de acoplamiento también puede
formarse en el extremo de una tubería. Para ello puede ensancharse
por ejemplo en una operación de recalcado y/o torneado y estar
dotado de un collar dirigido hacia dentro. Independientemente del
modo de fabricación, este collar define un reborde anular con una
superficie de apoyo dirigida desde la abertura de alojamiento. El
casquillo de acoplamiento está asociado a un elemento de inserción
de acoplamiento, que puede estar configurado como pieza separada o
estar formado en un extremo de tubo. Se forma esencialmente por una
sección de tubo cilíndrica, que está dotada, a una cierta distancia
de su extremo libre, de un saliente radial. Éste puede estar
formado por un anillo aplicado por soldadura, por un collar
recalcado u otro nervio configurado en el extremo de tubo.
Debido a la simplicidad de la forma tanto del
casquillo de acoplamiento como del elemento de inserción de
acoplamiento ambas piezas pueden fabricarse de una manera muy
sencilla. Preferiblemente, la fabricación es mediante un
procedimiento de conformación. Sin embargo también se consideran
otros procedimientos para la fabricación de la forma exterior o
interior deseada, como aplicación por soldadura, soldadura o soldeo
de elementos preformados.
Para la fijación axial del elemento de inserción
de acoplamiento en el casquillo de acoplamiento sirve una carcasa
de acoplamiento con una abertura de paso, a través de la cual puede
insertarse el elemento de inserción de acoplamiento. La carcasa de
acoplamiento se fija firmemente de manera axial al casquillo de
acoplamiento. Para ello sirve un medio de enclavamiento que une la
carcasa de acoplamiento en caso de un acoplamiento empalmado
preferiblemente de manera no separable, con el casquillo de
acoplamiento. El elemento de inserción de acoplamiento está a su
vez unido, por ejemplo enclavado, mediante un medio de fijación con
la carcasa de acoplamiento. Con ello, el dispositivo de
acoplamiento puede montarse de manera especialmente sencilla. En
primer lugar, la carcasa de acoplamiento debe enclavarse únicamente
con el casquillo de acoplamiento, después de lo cual el elemento de
inserción de acoplamiento se inserta a través de la carcasa de
acoplamiento en la abertura de alojamiento del casquillo de
acoplamiento y se fija en la carcasa de acoplamiento. De este modo
se consigue la unión de fluidos estanca deseada.
Según la invención, el medio de enclavamiento
está formado por varios dedos de enclavamiento que se extienden
desde un lado frontal de la carcasa de acoplamiento. Estos dedos de
enclavamiento se enganchan por detrás con el reborde configurado en
el casquillo de acoplamiento y se sujetan en su superficie de apoyo.
Asimismo el al menos un dedo de enclavamiento se apoya en el estado
empalmado del dispositivo de acoplamiento en la superficie de
contorno exterior del elemento de inserción de acoplamiento, que
define con el reborde del casquillo de acoplamiento un intersticio.
Los extremos del al menos un dedo de enclavamiento son, medido en la
dirección radial, más gruesos que el intersticio configurado. Por
tanto, mientras el elemento de inserción de acoplamiento se asienta
en la abertura de alojamiento del casquillo de acoplamiento, la
carcasa de acoplamiento está unida de manera inseparable con el
casquillo de acoplamiento. El elemento de inserción de acoplamiento
forma por tanto un dispositivo de bloqueo para el medio de
enclavamiento, que une la carcasa de acoplamiento con el casquillo
de acoplamiento.
La carcasa de acoplamiento está hecha de
plástico. Preferiblemente es una pieza moldeada por inyección en
una sola pieza, que puede fabricarse de manera sencilla y económica.
Los dedos de enclavamiento están unidos con la carcasa de
acoplamiento formando una sola pieza. Presentan una flexibilidad
elástica reducida correspondiente a las propiedades de material del
plástico y pueden flexionarse por tanto radialmente hacia dentro
para enclavarse con el reborde del casquillo de acoplamiento.
En el estado relajado, los dedos de
enclavamiento están orientados preferiblemente de manera axial. La
carcasa de acoplamiento puede enclavarse por tanto con el casquillo
de acoplamiento y después ya está asentada antes de la inserción
del elemento de inserción de acoplamiento en cierto modo de manera
fija en el mismo. Sin embargo también es posible configurar los
dedos de enclavamiento de manera que en su posición de reposo estén
inclinados un poco hacia el eje central de la abertura de paso de
la carcasa de acoplamiento. No se ensanchan hasta la inserción del
elemento de inserción de acoplamiento y se bloquean en el reborde
del casquillo de acoplamiento. Puede preferirse esta forma de
realización cuando se desea una posibilidad de desmontaje sencilla
del dispositivo de acoplamiento.
Además es posible dotar el reborde, que está
configurado preferiblemente como reborde anular, de una superficie
de apoyo plana, que está orientada en ángulo recto con respecto al
eje central de la abertura de paso de la carcasa de acoplamiento.
Los dedos de enclavamiento se sujetan entonces de manera
especialmente segura. En este sentido puede estar configurada
también ligeramente cónica, abriéndose entonces el ángulo de
conicidad hacia fuera. En este caso, la sujeción de los dedos de
enclavamiento formados de manera correspondiente en la superficie
de apoyo es especialmente segura.
También se considera el configurar la superficie
de apoyo del reborde de manera cónica, abriéndose el ángulo de
conicidad de este cono desde la boca de la abertura de alojamiento
del casquillo de acoplamiento. Un reborde construido de este modo
de manera inclinada posibilita la retirada de la carcasa de
acoplamiento del casquillo de acoplamiento, cuando el elemento de
inserción de acoplamiento se ha quitado de la carcasa de
acoplamiento, de modo que los dedos de enclavamiento pueden
flexionarse libremente hacia dentro. Sin embargo, en el estado
montado, el elemento de inserción de acoplamiento bloquea los dedos
de enclavamiento, de modo que se sujetan en el reborde. Entonces la
carcasa de acoplamiento ya no puede retirarse del casquillo de
acoplamiento.
El medio de fijación para la sujeción del
elemento de inserción de acoplamiento en la carcasa de acoplamiento
es un anillo de ajuste a presión que está dispuesto en una ranura
anular configurada en la abertura de paso. El anillo de ajuste a
presión puede actuar conjuntamente con un collar configurado en el
elemento de inserción de acoplamiento o una nervadura que sobresale
hacia fuera, que encuentra un apoyo axial en el anillo de ajuste a
presión.
El anillo de ajuste a presión presenta para ello
en su lado exterior un biselado de introducción, mientras que en su
lado interior presenta un reborde de apoyo recto. De este modo la
extracción del elemento de inserción de acoplamiento de la carcasa
de acoplamiento mediante fuerzas externas resulta imposible. Sin
embargo, el anillo de ajuste a presión puede ensancharse por
ejemplo mediante una herramienta de separación, para extraer el
elemento de inserción de acoplamiento de la carcasa de acoplamiento
y con ello poder abrir el dispositivo de acoplamiento.
Preferiblemente, el elemento de estanqueidad que
actúa entre el casquillo de acoplamiento y el elemento de inserción
de acoplamiento está dispuesto en el casquillo de acoplamiento. La
carcasa de acoplamiento presenta por tanto únicamente la función de
sujeción. Esto posibilita establecer amplias tolerancias en la
fabricación de la carcasa de acoplamiento. La precisión necesaria
para conseguir la estanqueidad deseada se limita al casquillo de
acoplamiento y al elemento de inserción de acoplamiento.
Detalles adicionales de las formas de
realización ventajosas de la invención son objeto de la descripción.
En la descripción se ilustran formas de realización de la
invención. Muestran:
La figura 1: el dispositivo de acoplamiento
según la invención en una representación en perspectiva en el
estado montado,
La figura 2: el dispositivo de acoplamiento
según la figura 1 en una representación en corte longitudinal antes
de la introducción del elemento de inserción de acoplamiento,
La figura 3: el dispositivo de acoplamiento
según la figura 1 durante la introducción del elemento de inserción
de acoplamiento en una representación en corte longitudinal,
La figura 4: el dispositivo de acoplamiento
según la figura 1 en el estado montado en una representación en
corte longitudinal,
La figura 5: una forma de realización diferente
del dispositivo de acoplamiento según la invención antes de la
introducción del elemento de inserción de acoplamiento en el
casquillo de acoplamiento en una representación en corte
longitudinal,
La figura 6: el dispositivo de acoplamiento
según la figura 5 durante la introducción del elemento de inserción
de acoplamiento en el casquillo de acoplamiento en una
representación en corte longitudinal,
La figura 7: el dispositivo de acoplamiento
según la figura 5 y 6 en el estado montado en una representación en
corte longitudinal,
La figura 8: otra forma de realización diferente
del dispositivo de acoplamiento según la figura 1 antes de la
introducción del elemento de inserción de acoplamiento en el
casquillo de acoplamiento en una representación en corte
longitudinal,
La figura 9: el dispositivo de acoplamiento
según la figura 8 durante la introducción del elemento de inserción
de acoplamiento en el casquillo de acoplamiento en una
representación en corte longitudinal,
La figura 10: el dispositivo de acoplamiento
según la figura 8 en el estado montado en una representación en
corte longitudinal,
La figura 11: el dispositivo de acoplamiento
según la figura 1 en otra forma de realización diferente antes de
la inserción del elemento de inserción de acoplamiento en el
casquillo de acoplamiento en una representación en corte
longitudinal,
La figura 12: el dispositivo de acoplamiento
según la figura 1 durante la introducción del elemento de inserción
de acoplamiento en el casquillo de acoplamiento en una
representación en corte longitudinal,
La figura 13: el dispositivo de acoplamiento
según la figura 1 en el estado montado en una representación en
corte longitudinal,
La figura 14: el dispositivo de acoplamiento
según la figura 1 en otra forma de realización diferente con el
casquillo de acoplamiento modificado antes de la inserción del
elemento de inserción de acoplamiento en el casquillo de
acoplamiento en una representación en corte longitudinal,
La figura 15: el dispositivo de acoplamiento
según la figura 14 durante la introducción del elemento de inserción
de acoplamiento en el casquillo de acoplamiento en una
representación en corte longitudinal y
La figura 16: el dispositivo de acoplamiento
según la figura 14 y 15 en el estado montado en una representación
en corte longitudinal.
En la figura 1 se ilustra un dispositivo 1 de
acoplamiento en su totalidad, que sirve para unir dos tuberías 2, 3
de conducción de fluido entre sí. Las tuberías pueden ser por
ejemplo conductos tubulares de un metal adecuado, como aluminio,
acero, cobre o similares o también de plástico. La unión de fluidos
es adecuada especialmente para altas presiones. Se soportan
presiones de tubería de hasta 130 bar y más. El dispositivo 1 de
acoplamiento es adecuado para absorber las fuerzas axiales que
aparecen de este modo, sin que se produzca una separación no
intencionada de la unión. El extremo de la tubería 2 ilustrada en la
figura 1 forma un casquillo 4 de acoplamiento mientras que el
extremo de la tubería 3 forma un elemento 5 de inserción de
acoplamiento. Para fijar el casquillo 4 de acoplamiento y el
elemento 5 de inserción de acoplamiento entre sí, está prevista una
carcasa 6 de acoplamiento. Ésta es por ejemplo y preferiblemente
una pieza moldeada mediante inyección de plástico.
La estructura más detallada del dispositivo 1 de
acoplamiento se desprende de las figuras 2 a 4. El casquillo 4 de
acoplamiento está formado, por ejemplo, en el extremo de la tubería
2, ensanchándose éste en primer lugar de manera adecuada, de modo
que se produce una sección 7 cilíndrica, cuyo diámetro interno es
mayor que el diámetro externo de una sección 8 cilíndrica del
elemento 5 de inserción de acoplamiento.
La sección 7 ensanchada del casquillo 4 de
acoplamiento y una sección situada delante de la misma, también
ensanchada, definen una abertura 9 de alojamiento para el elemento 5
de inserción de acoplamiento. La abertura 9 de alojamiento se
conecta con un canal 10 de fluido rodeado por la tubería 2.
La sección 7 ensanchada presenta además un borde
11 curvado hacia dentro. Su lado frontal apunta hacia el canal 10
de fluido y forma un reborde 12. El reborde 12 presenta una
superficie de apoyo anular, que está configurada plana en el
presente ejemplo de realización. Está orientada a este respecto de
manera concéntrica y en ángulo recto con respecto a un eje 13
central de la abertura 9 de alojamiento. Con el reborde 12 se
conecta una superficie 14 cilíndrica anular, cuyo diámetro es algo
mayor que el diámetro externo de la sección 8 del elemento 5 de
inserción de acoplamiento, aunque claramente menor que el diámetro
interno de la otra sección 7. Ésta aloja un elemento 15 de
estanqueidad por ejemplo en forma de un anillo tórico o en forma de
otra junta de estanqueidad adecuada.
La carcasa 6 de acoplamiento se sujeta mediante
al menos uno, preferiblemente varios dedos 16, 17, 18 de
enclavamiento en el casquillo 4 de acoplamiento. Se extienden para
ello en dirección axial desde una superficie de extremo anular de
la carcasa 6 de acoplamiento y rodean una abertura 19 de paso, cuyo
diámetro interno es, al menos en la zona de los dedos 16, 17, 18,
mayor sólo en una medida muy reducida que el diámetro externo de la
sección 8. La abertura 19 de paso se delimita en la zona de los
dedos 16, 17, 18 por una pared cilíndrica.
Los dedos 16, 17, 18 están configurados iguales
entre sí. Están separados entre sí por una hendidura 21, 22
configurada en dirección axial. Los dedos 16, 17, 18 están hechos
del mismo plástico que la carcasa 6 de acoplamiento y forman parte
de la misma formando una sola pieza. Son ligeramente flexibles y
pueden por tanto flexionarse radialmente hacia dentro. Cada dedo
16, 17, 18 presenta en su extremo libre exterior una cabeza 23, 24,
que está dotada en el lado dirigido al reborde 12 de una superficie
25, 26 de apoyo. Ésta está orientada coincidiendo con la superficie
de apoyo correspondiente del reborde 12. En su lado opuesto, la
cabeza 23, 24 está dotada de una superficie 27, 28 inclinada. El
grosor radial de la cabeza 23, 24 es mayor que la anchura radial del
intersticio formado entre la superficie 14 y la superficie
envolvente de la sección 8. Los dedos 16, 17, 18 forman por tanto
en unión con el reborde 12 un medio de enclavamiento para fijar la
carcasa 6 de acoplamiento al casquillo 4 de acoplamiento.
Además, el casquillo 6 de acoplamiento presenta
en el exterior una forma esencialmente cilíndrica. La abertura 9 de
paso está dotada de una ranura 29 anular, que presenta un diámetro
escalonado. Una primera sección de ranura presenta un diámetro
relativamente reducido. Una segunda sección 32 de ranura que sigue
presenta un diámetro grande, mientras que una tercera sección 33 de
ranura presenta un diámetro que se encuentra entre el de la primera
sección 31 de ranura y el de la segunda sección 32 de ranura.
Además, la abertura de paso se prolonga entonces hasta el lado 34
frontal de la carcasa 6 de acoplamiento con un diámetro que es algo
mayor que el de la sección 8.
La ranura 29 anular aloja un anillo 35 de
fijación que está configurado como anillo de ajuste a presión. Está
configurado esencialmente de manera circular y ranurado. En su lado
dirigido al lado 34 frontal está dotado de un biselado 36 de
introducción. En su lado opuesto es en cambio esencialmente plano.
En el estado relajado su diámetro interno es preferiblemente igual
de grande o ligeramente mayor que el diámetro externo de la sección
8. En el estado relajado el anillo 35 de fijación adopta su diámetro
más pequeño. Se apoya a este respecto en el reborde formado entre
las secciones
31, 32 de ranura y no puede llegar a la sección 31 de ranura. En cambio puede conducirse a la sección 33 de ranura.
31, 32 de ranura y no puede llegar a la sección 31 de ranura. En cambio puede conducirse a la sección 33 de ranura.
El elemento 5 de inserción de acoplamiento se
desprende especialmente de la figura 3. Rodea un canal 37 de fluido
y forma por ejemplo el extremo de un conducto tubular, que está
conformado de manera correspondiente. Sin embargo también puede
estar configurado como pieza separada, que posteriormente se une con
una tubería, como por ejemplo con un conducto tubular metálico o
una tubería de plástico mediante soldeo, adhesión u otras técnicas
de unión adecuadas. En su extremo libre el elemento 5 de inserción
de acoplamiento está dotado de una sección 38 frontal que se
estrecha cónicamente. Ésta facilita la inserción del elemento 5 de
inserción de acoplamiento en el casquillo 4 de acoplamiento. Para
actuar conjuntamente con el anillo 35 de fijación, el elemento 5 de
inserción de acoplamiento está dotado, a una cierta distancia de la
sección 38 frontal cónica exterior, de una nervadura 39 anular, que
está configurada como brida radial. La nervadura 39 se crea
preferiblemente mediante una operación de conformación
(conformación en frío), en la que la pared de la sección 8 del
elemento 5 de inserción de acoplamiento forma un pliegue anular,
que se extiende radialmente hacia fuera. Éste sobresale más allá
del diámetro externo de la sección 8 y es claramente mayor que el
diámetro interno del anillo 35 de fijación relajado.
El dispositivo 1 de acoplamiento descrito en
este sentido funciona de la siguiente manera:
se parte de que, como se ilustra en la figura 2,
en el casquillo 4 de acoplamiento está encajado un elemento 5 de
estanqueidad y la carcasa 6 de acoplamiento está enclavada en el
casquillo 4 de acoplamiento. Para ello, los dedos 16, 17, 18 de
enclavamiento se han introducido mediante deslizamiento en la
abertura 9 de alojamiento del casquillo 4 de acoplamiento hasta que
las cabezas 23, 24 de los dedos 16, 17, 18 de enclavamiento se
ajustan a presión por detrás del reborde 12. Ahora el elemento 5 de
inserción de acoplamiento con su sección 8 (que se designa también
como prolongación) se introduce en la abertura 19 de paso de la
carcasa 9 de acoplamiento y se pasa a través de la abertura 19 de
paso al interior de la abertura 9 de alojamiento del casquillo 4 de
acoplamiento. Esta operación se ilustra en la figura 3. A este
respecto, la prolongación o sección 8 fija los dedos 16 (17), 18 de
enclavamiento en el intersticio formado entre la superficie de
contorno exterior de la sección 8 y la superficie de contorno
interior del borde. Las cabezas 23, 24 están atrapadas por detrás
del reborde 12 e impiden por tanto una retirada de la carcasa 6 de
acoplamiento del casquillo 4 de acoplamiento.
Además, la sección 8 ha comprimido el elemento
15 de estanqueidad en dirección radial y por tanto ha provocado una
estanqueidad a los fluidos.
Al seguir introduciendo mediante deslizamiento
el elemento 5 de inserción de acoplamiento en la carcasa 6 de
acoplamiento y el casquillo 4 de acoplamiento, como se representa en
la figura 3, la nervadura 39 anular encuentra apoyo en el biselado
36 de introducción del anillo 35 de fijación. Al seguir
introduciendo mediante deslizamiento el elemento 5 de inserción de
acoplamiento en la carcasa 6 de acoplamiento, el anillo 35 se
ensancha de este modo. Cuando la nervadura 39 ha pasado por el
anillo 35 de fijación, éste vuelve a su diámetro original. La
nervadura 39 conduce ahora, como puede observarse en la figura 4, el
anillo 35 de fijación al interior de la sección 33 de ranura. Ésta
es más estrecha que la sección 32 de ranura, en la que el anillo 35
de fijación pudo ensancharse antes. El diámetro de la sección 33 de
ranura está dimensionado a este respecto de manera tan reducida que
el anillo 35 de fijación se sujeta con un juego reducido, aunque en
cualquier caso se impide su ensanchamiento, como sería necesario
para dejar pasar la nervadura 39 hacia fuera. El anillo 35 de
fijación fija por tanto el elemento 5 de inserción de acoplamiento
en la carcasa 6 de acoplamiento. Una vez fijado mediante los
propios dedos 16, 17, 18 de enclavamiento en el casquillo 4 de
acoplamiento, el elemento 5 de inserción de acoplamiento ya no
puede extraerse de la carcasa 6 de acoplamiento y del casquillo 4
de acoplamiento. Además, el anillo 35 de fijación centra el elemento
5 de inserción de acoplamiento. La unión 2, 3 estanca a los fluidos
se crea por tanto de manera fija y duradera.
Si debe separarse el dispositivo 1 de
acoplamiento, entonces el anillo 35 de fijación, mediante una
herramienta de separación introducida en el intersticio 41 anular
que puede verse en la figura 4 por ejemplo en forma de un manguito
de separación, regresa a la sección 32 de ranura y se sujeta en la
misma. Una tracción firme sobre el elemento 5 de inserción de
acoplamiento puede provocar ahora un ensanchamiento del anillo 35 de
fijación, con lo cual el elemento 5 de inserción de acoplamiento
puede extraerse del casquillo 4 de acoplamiento y de la carcasa de
acoplamiento. De este modo se liberan también los dedos 16, 17, 18
de enclavamiento, con lo cual en caso necesario puede quitarse
también la carcasa 6 de acoplamiento del casquillo 4 de
acoplamiento. El manguito de separación puede estar configurado
también de manera que, a su vez, ensanche el anillo 35 de fijación,
cuando se introduce en el intersticio que queda entre la carcasa 6
de acoplamiento y el elemento 5 de inserción de acoplamiento, con
lo cual el elemento 5 de inserción de acoplamiento puede extraerse
más fácilmente del casquillo 4 de acoplamiento.
Las figuras 5 a 7 ilustran una forma de
realización diferente del dispositivo 1 de acoplamiento, para la que
es válida de manera correspondiente la descripción anterior tomando
como base los mismos números de referencia. Sin embargo, a
diferencia de la descripción anterior, los dedos 16, 17, 18 de
enclavamiento no se extienden en el estado relajado en dirección
axial, sino, como muestra la figura 5, en un ángulo agudo con
respecto al eje 13 central. Esto puede facilitar la separación de
la carcasa 6 de acoplamiento del casquillo 4 de acoplamiento,
siempre que el elemento 5 de inserción de acoplamiento no esté
introducido mediante deslizamiento en el casquillo 4 de
acoplamiento. Sin embargo, si éste está introducido mediante
deslizamiento, como muestra la figura 6, y por tanto enclavado
debidamente también en la carcasa 6 de acoplamiento, como muestra la
figura 7, los dedos 16, 17, 18 de enclavamiento se presionan
radialmente hacia fuera y por tanto se sujetan por detrás del
reborde 12. Una separación del casquillo 4 de acoplamiento y de la
carcasa 6 de acoplamiento entre sí no es posible en este
estado.
En las figuras 8 a 10 se ilustra otra forma de
realización del dispositivo 1 de acoplamiento, para la que es
válida de manera correspondiente la descripción dada con respecto a
las figuras 1 a 4 tomando como base los mismos números de
referencia. A diferencia de la descripción anterior sólo sigue
siendo válido que el reborde 12 presenta una superficie de apoyo
cónica, cuyo ángulo de conicidad se abre desde el casquillo 4 de
acoplamiento y el canal 10 de fluido. Las cabezas 23, 24 de los
dedos 16, 18 de enclavamiento así como los demás dedos de
enclavamiento no ilustrados, forman garfios que mantienen prisionera
la carcasa 6 de acoplamiento en el casquillo 4 de acoplamiento
incluso cuando el elemento 5 de inserción de acoplamiento se ha
extraído de la abertura 19 de paso. Adicionalmente, la sección 8,
como puede observarse en las figuras 9 y 10, fija la carcasa 6 de
acoplamiento al casquillo 4 de acoplamiento, garantizando que los
dedos 16, 17, 18 de enclavamiento se mantengan en su posición
radialmente exterior.
Las figuras 11 a 13 ilustran otra forma de
realización, para la que es válida de manera correspondiente la
descripción dada con respecto a las figuras 1 a 4 tomando como base
los mismos números de referencia. Adicionalmente es válido que el
reborde 12 presenta una superficie de apoyo cónica. El ángulo de
conicidad que forma esta superficie de apoyo cónica se abre hacia
dentro hacia el canal 10 de fluido. Las superficies de apoyo
correspondientes de los dedos 16, 17, 18 de enclavamiento, que se
apoyan en el reborde 12, están inclinadas de manera correspondiente.
Con esto puede retirarse la carcasa 6 de acoplamiento del casquillo
4 de acoplamiento siempre que el elemento 5 de inserción de
acoplamiento no esté insertado a través de la abertura 19 de paso en
el casquillo 4 de acoplamiento. Sin embargo, en cuanto la sección 8
ha atravesado la zona de los dedos 16, 17, 18 de enclavamiento,
éstos, como ilustra la figura 12, se fijan en su posición
radialmente exterior. Cuando el dispositivo 1 de acoplamiento, como
se ilustra en la figura 13, está debidamente empalmado, no puede
separarse mediante fuerzas que actúan de manera axial o radial.
Sólo puede separarse conduciendo el anillo 35 de fijación, como se
describió anteriormente, a la sección 32 de ranura y expandiéndose
allí y extrayendo entonces el elemento 5 de inserción de
acoplamiento de la carcasa 6 de acoplamiento. Las fuerzas de
tracción axiales que aparecen durante el funcionamiento, que actúan
entre el casquillo 4 de acoplamiento y el elemento 5 de inserción de
acoplamiento, o los momentos de flexión o fuerzas procedentes de la
presión de fluidos no pueden provocar sin embargo una separación de
este tipo de la unión por inserción.
Las figuras 14 a 16 ilustran otra forma de
realización del dispositivo 1 de acoplamiento, para la que es válida
especialmente la descripción dada con respecto a las figuras 1 a 4
así como de manera complementaria a las figuras 11 a 13. La
particularidad de la forma de realización según las figuras 14 a 16
consiste en la configuración del reborde 12. Éste se conseguía en
todas las formas de realización anteriores preferiblemente mediante
conformación en frío del borde exterior, que rodea la abertura 9 de
alojamiento, del casquillo 4 de acoplamiento. Con el borde
rebordeado hacia dentro puede crearse un reborde bien definido, tal
como se requiere. Sin embargo esto impone algunos requisitos a la
técnica de acabado y a la naturaleza del material del casquillo 4 de
acoplamiento. La forma de realización de las figuras 14 a 16 impone
en este caso menos requisitos a la trabajabilidad del material del
casquillo 4 de acoplamiento y al procesamiento en la conformación.
El reborde 12 se forma mediante un nervio 43 anular adecuado, que
puede presentar una sección transversal redonda o, como se
representa, de manera preferible aproximadamente trapezoidal.
Preferiblemente, la superficie 26 de apoyo de los respectivos dedos
16, 17, 18 de enclavamiento está adaptada de nuevo en forma e
inclinación a la forma e inclinación de las superficies
correspondientes, dirigidas a las cabezas 23, 24, del reborde 12. El
nervio 43 anular puede, tal como se representa, estar abierto hacia
fuera o también cerrado mediante un recalcado más fuerte, de modo
que esté configurado aproximadamente como la nervadura 39 aunque a
este respecto orientado radialmente hacia dentro. El casquillo 4 de
acoplamiento puede terminar con el nervio 43 o prolongarse todavía
por un corto tramo como prolongación de tubo, para estabilizar el
nervio 43 adicionalmente.
La ventaja de esta forma de realización se
encuentra en la sencilla posibilidad de fabricación de la forma del
casquillo 4 de acoplamiento en un procedimiento de conformación en
frío, como por ejemplo un procedimiento de recalcado, un
procedimiento de torneado o un procedimiento de recalcado/torneado
combinado. El casquillo 4 de acoplamiento puede configurarse en un
extremo de tubo de un tubo metálico, sin que tengan que unirse con
el tubo piezas adicionales, como piezas torneadas o similares. Lo
mismo es válido para el elemento 5 de inserción de acoplamiento.
Por tanto, el casquillo 4 de acoplamiento y el elemento 5 de
inserción de acoplamiento forman parte preferiblemente formando una
sola pieza de la respectiva tubería 2, 3, formándose simplemente en
los extremos abiertos de las tuberías.
El dispositivo 1 de acoplamiento según la
invención presenta un casquillo 4 de acoplamiento, una carcasa 6 de
acoplamiento y un elemento 5 de inserción de acoplamiento. El
casquillo 4 de acoplamiento y el elemento 5 de inserción de
acoplamiento están formados de manera sencilla de modo que pueden
configurarse mediante conformación en frío en extremos de tubo. La
carcasa 6 de acoplamiento es preferiblemente una pieza de plástico
sencilla, que puede fabricarse mediante un procedimiento de moldeo
por inyección. Los medios 12, 16, 17, 18 de enclavamiento fijan la
carcasa 6 de acoplamiento en el casquillo 4 de acoplamiento. El
elemento 5 de inserción de acoplamiento fija a su vez el medio 12,
16, 17, 18 de enclavamiento en una posición enclavada, de modo que
la carcasa 6 de acoplamiento no puede separarse del casquillo 4 de
acoplamiento, siempre que el elemento 5 de inserción de
acoplamiento esté insertado en el casquillo 4 de acoplamiento. Un
anillo 35 de fijación fija a su vez el elemento 5 de inserción de
acoplamiento en la carcasa 6 de acoplamiento. El anillo 35 de
fijación puede estar dispuesto y configurado en caso necesario de
manera que puede llevarse por una herramienta de separación a la
posición de liberación.
Claims (9)
1. Dispositivo (1) de acoplamiento,
especialmente para tuberías (2, 3) de fluido sometidas a
presión,
con un casquillo (4) de acoplamiento, que
presenta una abertura (9) de alojamiento que se convierte en un
canal (10) de fluido, en el que está configurado un reborde (12)
dirigido hacia dentro,
con un elemento (5) de inserción de
acoplamiento, que presenta una prolongación (8) tubular, que
contiene un canal (37) de fluido, que puede introducirse en la
abertura (9) de alojamiento y cuya superficie de contorno exterior
delimita con el reborde (12) un intersticio,
con una carcasa (6) de acoplamiento, que
presenta una abertura (19) de paso para el paso del elemento (5) de
inserción de acoplamiento y que está dotada de un medio (35) de
fijación para la fijación axial del elemento (5) de inserción de
acoplamiento en la carcasa (6) de acoplamiento y que en su lado
frontal dirigido al casquillo (4) de acoplamiento presenta al menos
un medio (16, 17, 18) de enclavamiento, que actúa conjuntamente con
el reborde (12) del casquillo (4) de acoplamiento,
comprendiendo el medio (16, 17, 18) de
enclavamiento varios dedos (16, 17, 18) de enclavamiento, que están
unidos con la carcasa (6) de acoplamiento formando una sola pieza y
se extienden axialmente desde la carcasa (6) de acoplamiento y que
están dispuestos de manera distribuida alrededor de la abertura (19)
de paso,
soportando cada dedo (16, 17, 18) de
enclavamiento en su extremo libre un saliente (23, 24) de
enclavamiento, cuyo grosor radial es mayor que la anchura radial
del intersticio,
estando hecha la carcasa (6) de acoplamiento de
plástico,
que se caracteriza porque el medio (35)
de fijación es un anillo de ajuste a presión, que actúa
conjuntamente con un saliente (39) radial configurado en el
elemento (5) de inserción de acoplamiento,
porque el anillo de ajuste a presión presenta en
su lado interior dirigido al casquillo (4) de acoplamiento un
reborde de apoyo recto,
porque el anillo (35) de ajuste a presión
presenta en su lado exterior opuesto al casquillo (4) de
acoplamiento un biselado (36) de introducción,
porque al anillo de ajuste a presión está
asociada una ranura (29) anular configurada en la abertura (19) de
paso, que presenta un diámetro escalonado, presentando una primera
sección (31) de ranura un diámetro relativamente reducido, una
segunda sección (32) de ranura que sigue axialmente, un diámetro
grande, mientras que una tercera sección (33) de ranura que sigue
axialmente a la segunda sección (32) de ranura presenta un diámetro
que se encuentra entre el de la primera sección (31) de ranura y el
de la segunda sección (32) de ranura.
2. Dispositivo de acoplamiento según la
reivindicación 1, que se caracteriza porque los dedos (16,
17, 18) de enclavamiento están orientados axialmente en el estado
relajado.
3. Dispositivo de acoplamiento según la
reivindicación 1, que se caracteriza porque los dedos (16,
17, 18) de enclavamiento en el estado relajado están inclinados
hacia el eje (13) central de la abertura (19) de paso.
4. Dispositivo de acoplamiento según la
reivindicación 1, que se caracteriza porque el reborde (12)
presenta una superficie (25, 26) de apoyo orientada en ángulo recto
respecto al eje (13) central de la abertura (19) de
alojamiento.
5. Dispositivo de acoplamiento según la
reivindicación 1, que se caracteriza porque el reborde (12)
presenta una superficie (25, 26) de apoyo orientada en ángulo agudo
respecto al eje (13) central de la abertura (19) de
alojamiento.
6. Dispositivo de acoplamiento según la
reivindicación 1, que se caracteriza porque el reborde (12)
es un reborde anular.
7. Dispositivo de acoplamiento según la
reivindicación 1, que se caracteriza porque el intersticio es
un intersticio anular.
8. Dispositivo de acoplamiento según la
reivindicación 1, que se caracteriza porque la carcasa (6) de
acoplamiento delimita con el elemento (5) de inserción de
acoplamiento un intersticio para la introducción de un manguito de
separación.
9. Dispositivo de acoplamiento según la
reivindicación 1, que se caracteriza porque el casquillo (4)
de acoplamiento presenta un espacio de alojamiento para un elemento
(15) de estanqueidad.
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