ES2813628T3

ES2813628T3 - Un acoplamiento de manguera

Info

Publication number: ES2813628T3
Application number: ES17811843T
Authority: ES
Inventors: Tommy Eschelund; Poul T Tietze
Original assignee: Vestas Wind Systems AS
Current assignee: Vestas Wind Systems AS
Priority date: 2016-12-07
Filing date: 2017-12-06
Publication date: 2021-03-24
Anticipated expiration: 2037-12-06
Also published as: WO2018103804A1; EP3551919A1; CN110023666B; CN110023666A; US20190285213A1; EP3551919B1; US11313502B2

Abstract

Un acoplamiento que comprende: - un ramal de tubería (2), - una manguera (3), y - un retenedor (4), el ramal de tubería (2) que forma una sección de ramal proximal (5) que termina el ramal de tubería, una sección de ramal distal (6) en extensión a la sección de ramal proximal (5) y una sección expandida (7) con un diámetro aumentado entre la sección de ramal proximal (5) y la sección de ramal distal (6), la manguera (3) que termina axialmente en una abertura configurada para recibir la sección de ramal proximal (5) en una dirección axial y que comprende un pliegue proximal (9), un pliegue distal (10) y una junta interna (11) entre el pliegue proximal (9) y el pliegue distal (10), la junta (11) que se dispone para sellar entre una superficie interna de la manguera (3) y una superficie externa de la sección de ramal proximal (5), el retenedor (4) que está configurado para encerrar el ramal de tubería (2) y la manguera (3) y que forma un reborde proximal (12) y un reborde distal (13), el reborde proximal (12) y el reborde distal (13) ambos que se extienden hacia dentro y que definen un paso para el ramal de tubería (2), el paso que tiene un diámetro interno que es menor que el diámetro aumentado de la sección expandida (7), el reborde proximal (12) que está configurado para enganchar el pliegue proximal (9) de la manguera (3) y el reborde distal (13) que está configurado para enganchar la sección de ramal distal (6) del ramal de tubería (2), caracterizado por que el retenedor está configurado con un reborde de retención (14) que se extiende hacia dentro y que define un paso con un diámetro interno que tiene un diámetro menor que el diámetro aumentado de la sección expandida (7), el reborde de retención que está configurado para enganchar el pliegue distal (10) de la manguera (3) externamente.

Description

DESCRIPCIÓN

Un acoplamiento de manguera

El acoplamiento comprende un ramal de tubería y una manguera que se ajusta en el ramal de tubería.

Tales acoplamientos se pueden usar, por ejemplo, para establecer una conexión estanca a líquidos entre una máquina y un equipo periférico, por ejemplo, en conexión con refrigeración líquida de máquinas o equipos electrónicos.

Los documentos EP 223375 A1, AT 008709 U1, DE 295 19221, DE 102004015058 y NL 7901276 A describen acoplamientos de mangueras.

Existen acoplamientos de mangueras, por ejemplo, donde las mangueras flexibles conectan dispositivos móviles o vibrantes a entornos fijos. En un ejemplo, los acoplamientos se usan para conectar una caja de cambios, un generador u otros equipos mecánicos con sistemas de lubricación o refrigeración, o para conectar equipos electrónicos con sistemas de refrigeración.

Existen acoplamientos de manguera simples, pero no siempre ofrecen el mejor ajuste de la manguera en el ramal y, algunas veces, el riesgo de fugas es alto. Existen sistemas más sofisticados para mejorar la seguridad y la durabilidad. No obstante, a menudo, tales sistemas incluyen una estructura complicada y costosa con características mecánicamente interactivas de la manguera y el ramal de tubería.

Es un objeto proporcionar un sistema simple, fiable y duradero que permita el montaje rápido y fácil de una manguera en un ramal de tubería.

Según la invención, el acoplamiento comprende un ramal de tubería, una manguera y un retenedor, como se define en la reivindicación 1.

El ramal de tubería forma una sección de ramal proximal que termina el ramal de tubería, una sección de ramal distal en extensión a la sección de ramal proximal, y una sección expandida con un diámetro aumentado entre la sección de ramal proximal y la sección de ramal distal. La manguera termina axialmente en una abertura configurada para recibir la sección de ramal proximal en una dirección axial y comprende un pliegue proximal, un pliegue distal y una junta interna entre el pliegue proximal y el pliegue distal, la junta que está dispuesta para sellar entre una superficie interna de la manguera y una superficie externa de la sección de ramal proximal.

El retenedor está configurado para encerrar el ramal de tubería y la manguera y formar un reborde proximal y un reborde distal. Tanto el reborde proximal como el reborde distal se extienden hacia dentro y definen un paso para el ramal de tubería.

El paso tiene un diámetro interno que es menor que el diámetro aumentado, y el reborde proximal está configurado para enganchar el pliegue proximal y el reborde distal está configurado para enganchar la sección de ramal distal. Dado que el retenedor se engancha a los pliegues y a la sección de ramal distal, la manguera se puede fijar en el ramal de tubería de una manera muy simple y eficiente. La abertura de la manguera protege al retenedor de los fluidos que fluyen en la manguera, y el ensamblaje llega a ser muy simple debido a la integración de la junta entre los pliegues de la abertura.

En uso, el ramal de tubería se inserta en la abertura de la manguera y se coloca de manera que la sección expandida esté adyacente al pliegue distal, por ejemplo, hasta que el pliegue distal se apoye en la sección expandida. En esta posición, la junta entre los pliegues proximal y distal se sella contra la superficie externa de la sección de ramal proximal y la superficie interna de la manguera. El retenedor se une de manera que cubra una parte de la sección de ramal distal y una parte de la manguera. Más específicamente, al menos esa parte de la manguera que está entre el pliegue proximal y el pliegue distal. En esta posición, el reborde proximal se engancha con el pliegue proximal y el reborde distal se engancha con el pliegue distal.

En particular, el ramal de tubería puede formar un ramal de conexión de un componente de máquina, por ejemplo, un componente de máquina vibratoria. Por ejemplo, puede formar un ramal de conexión de un sistema de refrigeración para un aerogenerador, por ejemplo, para refrigerar el generador, la caja de cambios o para refrigerar componentes electrónicos.

El ramal de tubería comprende una sección proximal y una sección distal separadas por una sección expandida. El ramal de tubería puede tener una forma de sección transversal circular. Las secciones proximal y distal pueden tener diferente diámetro, o pueden tener el mismo diámetro.

La sección expandida tiene un diámetro mayor que las secciones proximal y distal. Por ejemplo, puede tener un diámetro en el rango del 105-110 por ciento del diámetro de la más grande de las secciones proximal y distal. Si la sección expandida no es circular, tiene una sección transversal que forma una dimensión en al menos una dirección, cuya dimensión es mayor que la dimensión más grande en una sección transversal de las secciones proximal y distal. De esa forma, la sección expandida, por ejemplo, puede ser una proyección que se extiende circunferencialmente, o puede estar constituida por una o más proyecciones formadas localmente en diferentes ubicaciones a lo largo de la periferia del ramal de tubería, por ejemplo, simétricamente alrededor de la periferia. La manguera, por ejemplo, puede ser una manguera con forma de fuelle, por ejemplo, una manguera de metal, por ejemplo, hecha de acero o aluminio, etc., y puede ser adecuada para temperaturas, por ejemplo, en el rango de menos 40 a más 70 grados centígrados. Tales mangueras se reconocen generalmente por su capacidad para conectar un componente vibrante con un componente fijo o para conectar dos componentes vibrantes. En la abertura, la manguera está dotada con los pliegues proximal y distal.

Los pliegues proximal y distal pueden tener el mismo tamaño radial o un tamaño radial diferente. Por tamaño radial se entiende que la distancia más larga desde una línea central que se extiende en la dirección axial hasta el fondo del pliegue podría ser igual o diferente. Correspondientemente, los pliegues proximal y distal pueden tener el mismo tamaño axial o pueden tener un tamaño axial diferente. Por tamaño axial se entiende que la distancia más larga desde un lado del pliegue en la dirección axial al otro lado del pliegue podría ser igual o podría ser diferente para los pliegues proximal y distal.

La distancia entre el pliegue proximal y el distal en la dirección axial, por ejemplo, puede estar en el rango de 3-6 veces el tamaño del mayor del pliegue proximal y del distal en la dirección axial.

Según la invención, el retenedor está configurado con un reborde de retención que se extiende hacia dentro. El reborde de retención define un paso con un diámetro interno que tiene un diámetro que es menor que el diámetro aumentado, y el reborde de retención está configurado para enganchar el pliegue distal de la manguera externamente.

El reborde de retención y el reborde proximal pueden definir pasos con el mismo diámetro interno para ajustar por ello un ramal de tubería con una forma cilíndrica y un diámetro constante de la sección de ramal proximal.

Al menos uno del pliegue proximal y del pliegue distal puede definir unas superficies internas configuradas para contactar con la superficie externa de la sección de ramal proximal. Mediante el contacto entre las superficies internas de los pliegues y la superficie externa de la sección de ramal proximal, se pueden obtener un aumento de rigidez y mayor resistencia. Mediante el contacto entre la superficie interna de ambos pliegues, se puede evitar la flexión o el cambio de ángulo de la manguera en relación con el ramal de tubería.

El retenedor puede estar configurado para aplicar una presión a la sección de ramal proximal a través de la manguera. La presión puede proporcionar un aumento de unión de la manguera sobre el ramal de tubería, y puede reducir aún más el riesgo de fugas entre el ramal de tubería y la manguera. El retenedor, por ejemplo, puede ser elásticamente deformable de manera que la presión se pueda aplicar por deformación elástica del retenedor. En una realización, al menos uno del reborde proximal y distal está hecho de un material que es más elásticamente deformable que la parte restante del retenedor. Por más elásticamente deformable se entiende en la presente memoria que se deforma más tras la aplicación de una presión y, por lo tanto, tiene una capacidad aumentada de aplicación de presión a la manguera por su elasticidad. En un ejemplo, el retenedor está hecho de un material rígido de metal o plástico y comprende rebordes de un material menos rígido de metal o plástico o caucho.

La manguera se podría configurar con una sección de fuelle, o toda la manguera podría ser una manguera de fuelle que permita una manguera más flexible y una capacidad mejorada para resistir la vibración o el movimiento entre los extremos opuestos de la manguera. La sección de fuelle, por ejemplo, puede estar directamente contra el pliegue proximal. En una realización, el pliegue proximal está constituido por el último pliegue de la sección de fuelle, y en una realización, este último pliegue está remodelado en relación con los pliegues de la sección de fuelle. En una realización, toda la manguera está formada por la sección de fuelle.

Una distancia entre pliegues adyacentes en la sección de fuelle puede ser menor que la distancia entre el pliegue proximal y el pliegue distal. Esto dejará más espacio para la junta entre el pliegue proximal y distal que entre los pliegues del fuelle. Esta característica proporciona por ello la combinación entre una gran flexibilidad debida a un gran número de pliegues en la sección de fuelle y una buena capacidad de sellado debida a una gran junta entre los pliegues proximal y distal.

Al menos uno de los rebordes proximal, distal o de retención se extiende circunferencialmente a lo largo de una superficie interna del retenedor, por ejemplo, formando una línea ininterrumpida circunferencialmente alrededor de la manguera. Esto puede proporcionar una presión uniforme circunferencialmente alrededor de la manguera y mejorar por ello el sellado entre la manguera y el ramal de tubería.

El retenedor puede comprender una primera parte de abrazadera y una segunda parte de abrazadera, la primera y la segunda partes de abrazadera que están configuradas sustancialmente para rodear el ramal de tubería y la manguera, y en donde la primera y segunda partes de abrazadera se acoplan en una dirección con un componente radial en relación con el ramal de tubería. El retenedor, por ejemplo, puede estar hecho de 2, 3, 4, 5, 6 o más partes separadas. Particularmente, el retenedor se puede hacer ensamblando dos partes que se unen entre sí en un plano que se extiende axialmente, es decir, el plano dividido que es paralelo al eje longitudinal de la manguera/tubería. Las partes que forman el retenedor se pueden ensamblar mediante elementos de ensamblaje tradicionales, tales como remaches, pernos o abrazaderas de manguera, o las partes se pueden enclavar geométricamente.

En realizaciones, el retenedor está formado con medios de unión configurados para la unión del acoplamiento a unos medios de soporte. Por ejemplo, el retenedor puede tener aberturas que permitan que una banda se inserte y que sujeten el acoplamiento a los medios de soporte o el retenedor puede tener agujeros para pernos para su unión a los medios de soporte mediante pernos.

El ramal de tubería y la manguera podrían estar hechos de materiales eléctricamente conductores para permitir por ello la conducción de una corriente eléctrica entre el ramal de tubería y la manguera. Esto, por ejemplo, puede permitir la conexión de equipos eléctricos a tierra (conexión a tierra para igual punto de referencia) a través de la conexión de la manguera y el ramal de tubería, o la transmisión de señales de datos a través de la conexión entre el ramal de tubería y la manguera.

El retenedor podría ser menos flexible que la abertura. En la presente memoria, esto significa que la capacidad del retenedor para deformarse elásticamente es menor que la de la abertura. En este contexto, la abertura comprende el pliegue proximal y el distal, de este modo, en esta realización, la manguera en las inmediaciones del pliegue proximal y distal se inclinará más a deformarse elásticamente que el retenedor. Esto mejorará la capacidad del retenedor para aplicar presión sobre el ramal de tubería a través de la manguera y, por lo tanto, mejorará las capacidades de sellado.

El ramal de tubería podría ser menos flexible que la abertura. En la presente memoria, esto significa que la capacidad del ramal de tubería para deformarse elásticamente es menor que la de la abertura. En este contexto, la abertura comprende el pliegue proximal y el distal, de este modo, en esta realización, la manguera en las inmediaciones del pliegue proximal y distal se inclinará más a deformarse elásticamente que el ramal de tubería. Esto mejorará la capacidad de la manguera a ser conformada para que coincida con la forma del ramal de tubería bajo la presión aplicada por el retenedor. Por consiguiente, se puede obtener un sellado mejorado y una mejor fijación.

Las dos realizaciones mencionadas anteriormente se pueden combinar de manera que tanto el retenedor como el ramal de tubería sean menos flexibles que la abertura.

En un segundo aspecto, la invención proporciona un aerogenerador que comprende un acoplamiento según el primer aspecto de la invención.

El aerogenerador según el segundo aspecto puede incluir cualquiera de las características mencionadas en relación con el acoplamiento de tubería según el primer aspecto.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describirá ahora a modo de ejemplo con referencia a las siguientes figuras en las que:

La Fig. 1 ilustra una sección transversal parcial de un acoplamiento de tubería según la invención;

La Fig. 2 ilustra una vista ampliada de la sección transversal del acoplamiento de tubería; y

Las Figs. 3-6 ilustran los componentes individuales del acoplamiento de tubería.

Descripción de una realización

El alcance adicional de aplicabilidad de la presente invención llegará a ser evidente a partir de la siguiente descripción detallada y los ejemplos específicos. No obstante, se debería entender que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican realizaciones preferidas de la invención, se dan solamente a modo de ilustración, dado que diversos cambios y modificaciones dentro del alcance de la invención llegarán a ser evidentes para los expertos en la técnica a partir de esta descripción detallada.

La Fig. 1 ilustra un acoplamiento de tubería 1 según la invención. El acoplamiento de tubería comprende tres componentes principales, esto es, el ramal de tubería 2, la manguera 3 y el retenedor 4. El ramal de tubería 2, por ejemplo, puede formar parte de un componente de la máquina y, por ejemplo, puede constituir una entrada o salida para un circuito de refrigeración en el que se hace circular un fluido de refrigeración. La manguera 3 puede conectar el componente de la máquina, por ejemplo, a un radiador o condensador del circuito de refrigeración.

En una realización, el componente de la máquina está alojado en una góndola o torre de un aerogenerador y la manguera conecta el ramal de tubería 2 del componente de la máquina con una disposición de refrigeración en el techo de la góndola.

El retenedor 4 se puede unir en el ramal de tubería 2 y la manguera 3 y fija la posición de la manguera 3 en el ramal de tubería 2.

El ramal de tubería 2 tiene una sección de ramal proximal 5 que forma un extremo que termina el ramal de tubería 2. El ramal de tubería 2 tiene además una sección de ramal distal 6 que forma una extensión para la sección de ramal proximal 5 - es decir, dispuesta coaxialmente.

El ramal de tubería 2 forma además una sección expandida 7 donde el diámetro se aumenta en relación con el diámetro de la sección de ramal proximal 5 y la sección de ramal distal 6. La sección expandida 7, por ejemplo, puede estar formada por una deformación radial hacia fuera de una sección del ramal de tubería 2. La sección expandida 7 puede extenderse particularmente sin interrupción a lo largo de toda la circunferencia del ramal de tubería 2.

La manguera 3 termina axialmente en un extremo que forma una abertura que está dimensionada y conformada para recibir la sección de ramal proximal 5. La sección de ramal proximal 5 se puede empujar axialmente dentro de la abertura hasta que el extremo axial de la manguera 3 alcance la sección expandida 7 del ramal de tubería 2. En este punto, se impide la inserción adicional del ramal de tubería 2 mediante el contacto entre una superficie interna de la manguera 3 y la superficie externa de la sección expandida 7.

Las Figs. 1 y 2 ilustran el acoplamiento de tubería en una configuración en la que el ramal de tubería 2 está insertado completamente en la manguera 3 y el retenedor 4 está unido para la fijación final de la manguera 3 al ramal de tubería 2.

La manguera 3 es en fuelle, lo que significa que comprende una pluralidad de pliegues 8. Uno proximal de los pliegues 9 y uno distal de los pliegues 10 están separados por una separación aumentada en la que está asentada una junta interna 11. Los pliegues proximal y distal 9, 10 y la separación aumentada se hacen por deformación del extremo de una manguera de fuelle 3, es decir, por deformación de la manguera al formar los dos pliegues 9, 10. La junta 11 tiene una dimensión que es ligeramente más pequeña que la separación entre los pliegues proximal y distal 9, 10. La junta 11 está hecha de un material resiliente tal como caucho blando, por ejemplo, caucho EPDM o hecha de silicona, etc. La junta 11 se comprime en el espacio y, por lo tanto, proporciona un sellado eficiente entre la manguera 3 y el ramal de tubo 2.

El retenedor 4 está hecho de dos componentes separados - una primera parte de abrazadera 15 y una segunda parte de abrazadera 16 que se ensamblan alrededor del ramal de tubería 2. La primera y segunda partes de abrazadera 15, 16 se unen a lo largo de una superficie que se extiende en la dirección axial. El retenedor 4 está dispuesto de manera que encierra tanto una parte del ramal de tubería 2 como una parte de la manguera 3.

El retenedor 4 engancha al menos uno de los pliegues de la manguera 3, preferiblemente el pliegue proximal 9 y engancha además el ramal de tubería 2 en una ubicación en la sección de ramal distal 6. Particularmente, comprende un reborde proximal 12 y un reborde distal 13.

El reborde proximal 12 y el reborde distal 13 que se extienden ambos hacia dentro y cada uno define un paso para el ramal de tubería 2. Estos dos pasos tienen diámetros internos que son más pequeños que el diámetro aumentado de la sección expandida 7. La forma, el tamaño y la distancia entre estos dos rebordes, permiten por ello la disposición del reborde proximal 12 en el pliegue proximal 9 y del reborde distal 13 en la sección de ramal distal 6. En esta posición, el retenedor 4 se fija en relación con la manguera 3 mediante el enganche del reborde proximal 12 en el pliegue proximal 9, y la dimensión de la sección expandida 7 en relación con el reborde distal 13 evita que el retenedor 4 se deslice axialmente a lo largo del ramal de tubería 2. Por consiguiente, el retenedor 4 bloquea eficientemente la manguera 3 en el ramal de tubería 2.

El acoplamiento de tubería 1 descrito comprende un reborde adicional en el retenedor 4. En la presente memoria, se hace referencia a este reborde como reborde de retención 14. El reborde de retención 14 se extiende hacia dentro y coincide con la forma y ubicación del pliegue distal 10 de manera que se enganche con el pliegue distal 10 externamente. Esto proporciona una fijación mejorada del retenedor 4 en la manguera 3 y, de este modo, un aumento de resistencia del acoplamiento de tubería 1.

Las Figs. 3a y 3b ilustran una vista en planta y una sección transversal de un retenedor 4 para el acoplamiento de manguera 1 mostrado en las Figs. 1 y 2, la Fig. 4 ilustra la manguera 3 del acoplamiento de manguera 1 en las Figs.

1 y 2, la Fig. 5 ilustra una sección transversal de una junta 11 para el acoplamiento de manguera 1 mostrado en las Figs. 1 y 2, y la Fig. 6 ilustra un ramal de tubería 2 para el acoplamiento de manguera 1 mostrado en las Figs. 1 y 2.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un acoplamiento que comprende:

- un ramal de tubería (2),

- una manguera (3), y

- un retenedor (4),

el ramal de tubería (2) que forma una sección de ramal proximal (5) que termina el ramal de tubería, una sección de ramal distal (6) en extensión a la sección de ramal proximal (5) y una sección expandida (7) con un diámetro aumentado entre la sección de ramal proximal (5) y la sección de ramal distal (6),

la manguera (3) que termina axialmente en una abertura configurada para recibir la sección de ramal proximal (5) en una dirección axial y que comprende un pliegue proximal (9), un pliegue distal (10) y una junta interna (1l) entre el pliegue proximal (9) y el pliegue distal (10), la junta (11) que se dispone para sellar entre una superficie interna de la manguera (3) y una superficie externa de la sección de ramal proximal (5),

el retenedor (4) que está configurado para encerrar el ramal de tubería (2) y la manguera (3) y que forma un reborde proximal (12) y un reborde distal (13), el reborde proximal (12) y el reborde distal (13) ambos que se extienden hacia dentro y que definen un paso para el ramal de tubería (2 ), el paso que tiene un diámetro interno que es menor que el diámetro aumentado de la sección expandida (7), el reborde proximal (12) que está configurado para enganchar el pliegue proximal (9) de la manguera (3) y el reborde distal (13) que está configurado para enganchar la sección de ramal distal (6) del ramal de tubería (2 ),

caracterizado por que el retenedor está configurado con un reborde de retención (14) que se extiende hacia dentro y que define un paso con un diámetro interno que tiene un diámetro menor que el diámetro aumentado de la sección expandida (7), el reborde de retención que está configurado para enganchar el pliegue distal (10) de la manguera (3) externamente.

2. Un acoplamiento según la reivindicación 1, en donde el reborde de retención (14) y el reborde proximal (12) definen pasos con el mismo diámetro interno.

3. Un acoplamiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el pliegue proximal (9) y el pliegue distal (10) definen superficies internas configuradas para el contacto con la superficie externa de la sección de ramal proximal (5).

4. Un acoplamiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el retenedor (4) está configurado para aplicar una presión a la sección de ramal proximal (5) a través de la manguera.

5. Un acoplamiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la manguera (3) está configurada con una sección de fuelle.

6. Un acoplamiento según la reivindicación 5, en donde la sección de fuelle está conformada con una distancia entre pliegues (8) adyacentes, que es menor que la distancia entre el pliegue proximal (9) y el pliegue distal (10).

7. Un acoplamiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde al menos uno del reborde proximal (12), distal (13) o de retención (14) se extiende circunferencialmente a lo largo de una superficie interna del retenedor.

8. Un acoplamiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el retenedor comprende una primera parte de abrazadera (15) y una segunda abrazadera (16), la primera y segunda partes de abrazadera que están configuradas para rodear sustancialmente el ramal de tubería (2) y la manguera (3), y en donde la primera y segunda partes de abrazadera están acopladas en una dirección con un componente radial en relación con el ramal de tubería.

9. Un acoplamiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el ramal de tubería (2) y la manguera (3) están hechos de materiales eléctricamente conductores.

10. Un acoplamiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el retenedor (4) es menos flexible que la sección de ramal proximal (5).

11. Un acoplamiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el ramal de tubería (2) es menos flexible que la abertura de la manguera (3).

12. Un aerogenerador que comprende un acoplamiento (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1-11.