IT201900000949A1

IT201900000949A1 - QUICK COUPLING EQUIPPED WITH ROTATIONAL NUT.

Info

Publication number: IT201900000949A1
Application number: IT102019000000949A
Authority: IT
Inventors: Mauro Rambaldini
Original assignee: Faster Srl
Priority date: 2019-01-22
Filing date: 2019-01-22
Publication date: 2020-07-22

Description

INNESTO RAPIDO DOTATO DI GHIERA ROTAZIONALE QUICK COUPLING EQUIPPED WITH ROTATIONAL NUT

CAMPO DELL’INVENZIONE FIELD OF THE INVENTION

La presente invenzione riguarda un innesto rapido per fluidi in pressione dotato di un innovativo sistema di aggancio/sgancio e bloccaggio/sbloccaggio dei due semiinnesti, maschio e femmina. The present invention relates to a quick coupling for pressurized fluids equipped with an innovative coupling / uncoupling and locking / unlocking system of the two half couplings, male and female.

In particolare, l’innesto rapido secondo la presente invenzione si propone di risolvere le problematiche lasciate irrisolte dagli innesti rapidi dotati di sistemi di bloccaggio di tipo noto, quali ad esempio l’ingombro, specie longitudinale e specie nelle manovre di aggancio/sgancio e di protezione dall’ingresso di sporco. In particular, the quick coupling according to the present invention aims to solve the problems left unresolved by the quick couplings equipped with known type locking systems, such as for example the overall dimensions, especially longitudinal and especially in the coupling / release and release maneuvers. protection from the ingress of dirt.

STATO DELL’ARTE STATE OF THE ART

Sono noti nel settore degli innesti rapidi per fluidi in pressione comprendenti un semi-innesto maschio ed un semi-innesto femmina i quali, per garantire un corretto e sicuro collegamento tra parte maschio e parte femmina ad accoppiamento avvenuto, utilizzano sistemi noti quali, tra gli altri, il bloccaggio mediante connessione filettata, il bloccaggio a baionetta, il bloccaggio mediante corona di sfere radiali o mediante corona di settori radiali. In the field of quick couplings for fluids under pressure are known, comprising a male half-coupling and a female half-coupling which, to ensure a correct and safe connection between the male and female parts after coupling, use known systems such as, among the others, locking by threaded connection, bayonet locking, locking by means of a crown of radial balls or by means of a crown of radial sectors.

Ciascuno di questi sistemi di bloccaggio di tipo noto ha determinate prerogative che ne suggeriscono l’adozione su di una specifica famiglia di prodotti. Each of these known type locking systems has certain prerogatives that suggest their adoption on a specific family of products.

Inoltre, ciascuno di detti sistemi di bloccaggio di tipo noto necessita di una specifica azione da parte dell’utilizzatore sia in fase di innesto per poter effettuare il collegamento, sia in fase di disinnesto per sbloccare il collegamento. Furthermore, each of said known type locking systems requires a specific action by the user both in the engagement phase to be able to make the connection, and in the disengagement phase to unlock the connection.

A titolo esemplificativo si può richiamare come il bloccaggio mediante filettatura comporti l’avvitamento e lo svitamento di una ghiera filettata; il bloccaggio a baionetta comporta la combinazione di un movimento lineare e di un movimento di rotazione; il bloccaggio mediante corona di sfere radiali richiede la movimentazione lineare di una ghiera; il bloccaggio mediante corona di settori radiali richiede, ancora, la movimentazione lineare della ghiera. By way of example, it can be recalled that locking by thread involves screwing and unscrewing a threaded ring nut; bayonet lock involves the combination of a linear movement and a rotational movement; locking by means of a crown of radial balls requires the linear movement of a ring nut; the locking of radial sectors by means of a crown also requires linear movement of the ring nut.

Con riferimento in particolare ai sistemi a ghiera di tipo noto, siano gli elementi di bloccaggio sfere o settori, il collegamento viene mantenuto meccanicamente in quanto l’elemento di bloccaggio, ad esempio costituito nell’allegata Figura 1 da una sfera 300, risulta vincolato inferiormente entro una gola presente sull’innesto maschio 100, e viene mantenuto entro detta gola dal riscontro con il diametro interno della ghiera 150. With reference in particular to known ring nut systems, whether the locking elements are balls or sectors, the connection is mechanically maintained since the locking element, for example constituted in the attached Figure 1 by a ball 300, is constrained at the bottom within a groove present on the male coupling 100, and is maintained within said groove by the abutment with the internal diameter of the ring nut 150.

Per svincolare l’elemento di bloccaggio e scollegare il semi-innesto maschio 100 dal semi-innesto femmina 200, l’utilizzatore deve azionare la ghiera 150 con movimento lineare, normalmente arretrandola, vincendo la forza resistente dovuta al carico della molla di riposizionamento 160 ottenendo in questo modo la disconnessione tra innesto maschio 100 ed innesto femmina 200 grazie all’azione repulsiva delle due valvole di intercettazione e tenuta del fluido 100a e 200a, visibili sempre in Figura 1. To release the locking element and disconnect the male half-coupling 100 from the female half-coupling 200, the user must operate the ring nut 150 with a linear movement, normally retracting it, overcoming the resisting force due to the load of the repositioning spring 160, obtaining in this way the disconnection between the male coupling 100 and the female coupling 200 thanks to the repulsive action of the two fluid shut-off and sealing valves 100a and 200a, also visible in Figure 1.

Queste soluzioni in cui la ghiera deve compiere un movimento traslatorio comportano un certo ingombro assiale della corsa necessaria per il bloccaggio e lo sbloccaggio della ghiera. These solutions in which the ring nut must perform a translational movement involve a certain axial bulk of the stroke necessary for locking and unlocking the ring nut.

Ancora peggiorativa è la situazione in cui la ghiera sia filettata e sia dunque previsto l’avvitamento e lo svitamento della ghiera per rispettivamente bloccare/sbloccare i due semi-innesti. Even worse is the situation in which the ring nut is threaded and therefore screwing and unscrewing the ring nut is required to respectively lock / unlock the two half couplings.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION

Alla luce di quanto sopra, compito della presente invenzione è quello di risolvere gli inconvenienti che affliggono gli innesti rapidi di tipo noto, ed in particolare che affliggono gli innesti rapidi dotati di sistema di bloccaggio maschio/femmina che prevedono un movimento di traslazione assiale della ghiera di bloccaggio. In light of the above, the aim of the present invention is to solve the drawbacks that affect quick couplings of the known type, and in particular that afflict quick couplings equipped with a male / female locking system which provide for an axial translation movement of the ring nut. locking.

All’interno di tale compito, è scopo della presente invenzione quello di fornire un innesto rapido per fluidi in pressione che risulti maggiormente compatto rispetto alle soluzioni di tipo noto, consentendo inoltre tra li altri vantaggi anche quello di raggiungere una maggiore efficacia in termini di protezione dall’ingresso di sporco. Within this aim, the object of the present invention is to provide a quick coupling for pressurized fluids which is more compact than known solutions, also allowing, among other advantages, to achieve greater effectiveness in terms of protection. from the ingress of dirt.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un innesto rapido per fluidi in pressione che consenta l’impiego di sistemi di diagnostica e sensoristica per la segnalazione dell’avvenuta connessione e del bloccaggio del sistema di connessione, nonché l’automazione del sistema di connessione ad esempio mediante l’impiego di sistemi di elettrificazione diretta dei comandi di connessione e disconnessione mediante motore passo-passo. A further object of the present invention is to provide a quick coupling for pressurized fluids that allows the use of diagnostic and sensor systems for signaling the successful connection and locking of the connection system, as well as the automation of the connection system. connection for example through the use of direct electrification systems of the connection and disconnection commands by means of a stepping motor.

Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un innesto rapido per fluidi in pressione dotato di un sistema di aggancio/sgancio e bloccaggio dei due semi-innesti, maschio e femmina secondo la acclusa rivendicazione 1. The aforementioned aim, as well as the aforementioned objects and others which will appear better later, are achieved by a quick coupling for pressurized fluids equipped with a coupling / release and locking system of the two half-couplings, male and female according to the attached claim 1.

Altre caratteristiche dell’innesto rapido per fluidi in pressione secondo la presente invenzione sono previste nelle rivendicazioni dipendenti, che formano anch’esse parte integrante della presente descrizione. Other features of the quick coupling for pressurized fluids according to the present invention are provided in the dependent claims, which also form an integral part of this description.

ELENCO DELLE FIGURE LIST OF FIGURES

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente chiari dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, dell’innesto rapido secondo la presente invenzione, illustrato a titolo indicativo e non limitativo con l'ausilio degli allegati disegni in cui: Further features and advantages will become clearer from the description of a preferred but not exclusive embodiment of the quick coupling according to the present invention, illustrated by way of non-limiting example with the aid of the attached drawings in which:

la figura 1 mostra un innesto rapido per fluidi in pressione dotato di un sistema di aggancio/sgancio e bloccaggio dei due semi-innesti di tipo noto dallo stato dell’arte, in cui la ghiera di bloccaggio ha un movimento traslatorio assiale; Figure 1 shows a quick coupling for pressurized fluids equipped with a coupling / uncoupling and locking system of the two half-couplings of a type known from the state of the art, in which the locking ring has an axial translational movement;

la figura 2 mostra una vista prospettica d’assieme della ghiera facente parte del sistema di bloccaggio di cui è equipaggiato l’innesto rapido secondo la presente invenzione; Figure 2 shows an overall perspective view of the ring nut forming part of the locking system with which the quick coupling according to the present invention is equipped;

la figura 3 illustra una vista prospettica in parziale sezione con un piano verticale dell’innesto rapido secondo la presente invenzione dotato della ghiera di figura 2, anch’essa oggetto dell’invenzione, in cui detta ghiera è in posizione di bloccaggio dell’innesto in posizione connessa; figure 3 illustrates a perspective view in partial section with a vertical plane of the quick coupling according to the present invention equipped with the ring nut of figure 2, also subject of the invention, in which said ring is in the locking position of the coupling in connected position;

la figura 4 illustra una vista prospettica in parziale sezione con un piano verticale dell’innesto rapido secondo la presente invenzione in cui la ghiera si trova in posizione di sbloccaggio dell’innesto in posizione disconnessa; Figure 4 illustrates a perspective view in partial section with a vertical plane of the quick coupling according to the present invention in which the ring nut is in the release position of the coupling in the disconnected position;

la figura 5 mostra un dettaglio in sezione laterale del sistema di bloccaggio a ghiera dell’innesto secondo la presente invenzione in cui si notano la ghiera di bloccaggio, la sfera e la sede di accoglimento di detta sfera, ed in cui il sistema si trova in una posizione di bloccaggio; Figure 5 shows a detail in lateral section of the locking ring nut system of the coupling according to the present invention in which the locking ring nut, the ball and the seat for receiving said ball are noted, and in which the system is located in a locking position;

la figura 6 mostra il medesimo dettaglio di figura 5 in cui il sistema si trova in una posizione di sbloccaggio. Figure 6 shows the same detail as Figure 5 in which the system is in an unlocked position.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Con particolare riferimento alle figure dalla 2 alla 6, 1, l’innesto rapido 1 secondo la presente invenzione comprende un semi-innesto maschio 10 ed un semi-innesto femmina 20. Secondo quanto noto dallo stato dell’arte, il semi-innesto maschio 10 comprende un corpo esterno 11 dotato di una gola 12 disposta circonferenzialmente atta ad accogliere la porzione inferiore di corrispondenti sfere di bloccaggio 30, mentre il semi innesto femmina 20 comprende un corpo esterno 21 dotato di una pluralità di sedi di accoglimento 22 configurate per accogliere dette sfere di bloccaggio 30 consentendone la traslazione in direzione verticale. With particular reference to figures 2 to 6, 1, the quick coupling 1 according to the present invention comprises a male half-coupling 10 and a female half-coupling 20. According to what is known from the state of the art, the male half-coupling 10 comprises an external body 11 equipped with a groove 12 arranged circumferentially adapted to receive the lower portion of corresponding locking balls 30, while the female half coupling 20 comprises an external body 21 equipped with a plurality of receiving seats 22 configured to accommodate said locking balls 30 allowing their translation in the vertical direction.

Il sistema di bloccaggio a sfere sin qui descritto è completato da una innovativa ghiera 15 la quale consente il bloccaggio delle sfere 30 nella gola 12, e quindi il bloccaggio della connessione semi-innesto maschio 10 al semi-innesto femmina 20 o, viceversa, il movimento radiale di dette sfere 30 che possono così disimpegnarsi dalla gola 12 grazie ad un semplice movimento di rotazione della ghiera 15 attorno all’asse longitudinale dell’innesto. The ball locking system described up to now is completed by an innovative ring nut 15 which allows the locking of the balls 30 in the groove 12, and therefore the locking of the male half-coupling 10 to the female half-coupling 20 or, vice versa, the radial movement of said balls 30 which can thus disengage from the groove 12 thanks to a simple rotation movement of the ring nut 15 around the longitudinal axis of the clutch.

La ghiera 15 è infatti ruotabilmente associata esternamente al semi-innesto femmina 20 dell’innesto rapido 1 e presenta, sulla sua superficie interna ed in corrispondenza di dette sfere di bloccaggio 30 a ghiera assemblata, un profilo di riscontro con dette sfere 30 il quale comprende una pluralità di cave di accoglimento 16 disposte circonferenzialmente lungo detto profilo e presentanti fianchi di raccordo 16a con adiacenti elementi radialmente sporgenti 17 i quali presentano a loro volta in posizione sostanzialmente centrale uno svaso 17a. The ring nut 15 is in fact rotatably associated externally to the female half-coupling 20 of the quick coupling 1 and has, on its internal surface and in correspondence with said locking balls 30 with the assembled ring nut, an abutment profile with said balls 30 which comprises a plurality of receiving recesses 16 arranged circumferentially along said profile and having connecting flanks 16a with adjacent radially protruding elements 17 which in turn have a flare 17a in a substantially central position.

Il sistema di bloccaggio dei due semi-innesti, maschio e femmina prevede inoltre la presenza di un molla torsionale 23 che agisce tra la ghiera 15 ed il corpo esterno 21 del semi-innesto femmina 20. The locking system of the two half-couplings, male and female, also provides for the presence of a torsional spring 23 which acts between the ring nut 15 and the external body 21 of the female half-coupling 20.

Grazie alla particolare geometria della ghiera 15, ed in particolare alla geometria delle cave di accoglimento 16 e dei relativi fianchi di raccordo 16a, e degli elementi radialmente sporgenti 17, per svincolare l’elemento di bloccaggio costituito preferibilmente dalle sfere 30, è sufficiente imprimere una opportuna rotazione alla ghiera vincendo il carico della molla torsionale 23 di riposizionamento, essendo il disimpegno delle sfere 30 dalle cave 16 agevolato dalla geometria dei fianchi di raccordo 16a. Thanks to the particular geometry of the ring nut 15, and in particular to the geometry of the receiving slots 16 and of the relative connecting flanks 16a, and of the radially protruding elements 17, to release the locking element preferably constituted by the balls 30, it is sufficient to impress a appropriate rotation of the ring nut overcoming the load of the repositioning torsional spring 23, the disengagement of the balls 30 from the slots 16 being facilitated by the geometry of the connecting sides 16a.

Vantaggiosamente, la rotazione della ghiera 15 secondo la presente invenzione può vantaggiosamente essere limitata meccanicamente, ad esempio grazie alla presenza di elementi di riscontro o configurando opportunamente la molla torsionale, a pochi gradi di rotazione, ad esempio 15°, 30°, 45° o 60°. Advantageously, the rotation of the ring nut 15 according to the present invention can advantageously be mechanically limited, for example thanks to the presence of abutment elements or by suitably configuring the torsional spring, to a few degrees of rotation, for example 15 °, 30 °, 45 ° or 60 °.

La molla torsionale sarà opportunamente configurata in modo da riposizionare la ghiera 15 nella posizione di bloccaggio delle sfere 30 nelle sedi 12 del corpo esterno 11, così che per consentire lo sbloccaggio e la disconnessione dei due semi-innesti 10, 20 l’operatore dovrà agire manualmente ruotando la ghiera. The torsional spring will be suitably configured so as to reposition the ring nut 15 in the locking position of the balls 30 in the seats 12 of the external body 11, so that to allow the release and disconnection of the two half-couplings 10, 20 the operator must act manually by turning the ring.

L’innesto rapido 1 secondo la presente invenzione, ed in particolare il sistema di bloccaggio/sbloccaggio dei due semi-innesti maschio 10 e femmina 20, consente di eliminare la necessità di movimentazione lineare della ghiera, riducendo di conseguenza gli ingombri legati alla corsa assiale necessaria nei sistemi di tipo noto nelle operazioni di connessione/sconnessione. The quick coupling 1 according to the present invention, and in particular the locking / unlocking system of the two male 10 and female half couplings 20, eliminates the need for linear movement of the ring nut, consequently reducing the overall dimensions associated with the axial stroke. necessary in known systems in connection / disconnection operations.

Grazie in particolare alla configurazione del sistema a ghiera ruotante la soluzione oggetto della presente invenzione risulta maggiormente compatta, e consente inoltre l’ottimizzazione della tenuta del sistema rispetto all’ingresso di sporco in quanto la ghiera 15 agisce sempre in protezione degli elementi dell’innesto che si trovano al di sotto di essa, contrariamente a quanto avviene negli innesti di tipo noto in cui la traslazione della ghiera espone i componenti dell’innesto alla possibilità di essere aggrediti dallo sporco. Thanks in particular to the configuration of the rotating ring nut system, the solution object of the present invention is more compact, and also allows the optimization of the tightness of the system with respect to the ingress of dirt since the ring nut 15 always acts to protect the elements of the coupling which are located below it, contrary to what occurs in known type couplings in which the translation of the ring nut exposes the components of the coupling to the possibility of being attacked by dirt.

L’innesto rapido 1 secondo la presente invenzione risulta inoltre estendibile a numerose classi di innesti rapidi in accordo agli standard di intercambiabilità quali, a titolo esemplificativo, gli innesti secondo le norme ISO 7241, ISO 16028, e via dicendo con differenti sistemi di connessione. The quick coupling 1 according to the present invention is also extendable to numerous classes of quick couplings in accordance with interchangeability standards such as, by way of example, the couplings according to ISO 7241, ISO 16028, and so on with different connection systems.

Tale soluzione a ghiera ruotabile può inoltre essere applicata al funzionamento delle ghiere supplementari di sicurezza contro lo sgancio accidentale sfruttando il medesimo principio funzionale. This solution with a rotating ring nut can also be applied to the operation of the additional safety rings against accidental release by exploiting the same functional principle.

Infine, la ghiera oggetto delle presente invenzione può consentire vantaggiosamente l’impiego di sistemi di diagnostica e sensoristica dell’innesto rapido per prevedere ad esempio la segnalazione di avvenuta connessione e bloccaggio. Finally, the ring nut object of the present invention can advantageously allow the use of diagnostic and sensor systems of the quick coupling to provide, for example, the signaling of successful connection and locking.

Ancora, vantaggiosamente l’innesto rapido 1 secondo la presente invenzione si presa all’implementazione di sistemi di elettrificazione diretta dei comandi di connessione e disconnessione mediante motore passo-passo per la rotazione della ghiera. Again, advantageously, the quick coupling 1 according to the present invention is taken to the implementation of direct electrification systems of the connection and disconnection commands by means of a stepping motor for the rotation of the ring nut.

L’innesto rapido per fluidi in pressione dotato di sistema di aggancio/sgancio e bloccaggio dei due semiinnesti, maschio e femmina a ghiera ruotante secondo la presente invenzione consente di assolvere al compito e di raggiungere gli scopi che l’invenzione si era prefissa. The quick coupling for pressurized fluids equipped with a coupling / release and locking system of the two half-couplings, male and female with rotating ring nut according to the present invention, allows to fulfill the task and achieve the purposes that the invention had set itself.

La presente invenzione è stata descritta, a titolo illustrativo ma non limitativo, secondo una forma preferita di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate da un esperto nel ramo, senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito nelle rivendicazioni allegate. The present invention has been described, for illustrative but not limitative purposes, according to a preferred embodiment, but it is to be understood that variations and / or modifications may be made by an expert in the art, without thereby departing from the relative scope of protection. as defined in the attached claims.

Claims

CLAIMS 1. Quick coupling (1) for pressurized fluids, of the type comprising a male half-coupling (10) and a female half-coupling (20), said coupling (1) also comprising a coupling / release system for the two half-couplings (10, 20) comprising a plurality of locking elements (30) adapted to fit into corresponding seats (12) obtained on said male half-coupling (10), characterized in that said coupling / release system further comprises a ring nut (15) rotatably associated with said female half-coupling (20) configured so that the rotation of said ring nut (15) causes the locking / unlocking of said locking elements (30) within said seats (12).

2. Quick coupling (1) for pressurized fluids according to the preceding claim, characterized in that said locking elements consist of balls (30).

3. Quick coupling (1) for pressurized fluids according to one or more of the preceding claims characterized in that said ring nut (15) comprises, on the internal facing surface, with assembled coupling, towards said locking balls (30), a profile of abutment comprising a plurality of circumferential receiving slots (16) alternating with protruding elements (17) adjacent to them which extend radially towards the central axis of the ring nut (15).

4. Quick coupling (1) for pressurized fluids according to the preceding claim, characterized in that said circumferential receiving slots (16) are connected to said protruding elements (17) by means of connection sides (16a) suitable for allowing the engagement and disengagement of said balls (30) from said receiving slots (16).

5. Quick coupling (1) for pressurized fluids according to the preceding claim, characterized in that said radially protruding elements (17) in turn have, in a substantially central position, a flare (17a) for receiving a portion of called locking balls (30).

6. Quick coupling (1) for pressurized fluids according to one or more of the preceding claims, characterized in that it further comprises, placed between said ring nut (15) and said female half-coupling (20), a torsional spring (23).

7. Quick coupling (1) for pressurized fluids according to one or more of the preceding claims, characterized in that said ring nut (15) can be rotated by at least 15 °, preferably by 30 °, even more preferably by 45 ° or 60 ° around the axis of the graft.

8. Quick coupling (1) for pressurized fluids according to one or more of the preceding claims, characterized in that said ring nut (15) is operated by an actuator.

9. Quick coupling (1) for pressurized fluids according to the preceding claim, characterized in that said ring nut (15) is driven by an electric motor.

10. Quick coupling (1) for pressurized fluids according to the preceding claim, characterized in that said ring nut (15) is driven by a stepping motor.