ITTO20130138A1 - Giunto di innesto idraulico ad attacco rapido. - Google Patents

Description

“GIUNTO DI INNESTO IDRAULICO AD ATTACCO RAPIDOâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un giunto di innesto idraulico ad attacco rapido destinato in particolare alla connessione di elementi di macchine utensili o operatrici di scavo, di demolizione o di movimento terra, per esempio per collegare un utensile ad un'attrezzatura di movimentazione, quale il braccio articolato di un escavatore, o simile.

Attualmente, i giunti di innesto idraulico solitamente utilizzati nelle applicazioni sopra indicate sono del tipo ad innesto frontale: questo implica che la forza di distacco di tali giunti generata dalla pressione interna del fluido di lavoro (pressione di lavoro) cerca di allontanaredistaccare i componenti maschio/femmina dei giunti che devono, di conseguenza, essere dotati di adeguati e robusti ancoraggi correlativi che li mantengano connessi.

Questo significa che se tali componenti devono essere giuntati o sgiuntati sotto pressione, essi creano difficoltà di manovra, specie nelle operazioni manuali generando forze difficilmente gestibili: si noti, per esempio, che per un giunto da 3⁄4 di pollice alla pressione di lavoro di 200 bar si realizza generalmente una forza di distacco di oltre 1200 Kg.

Scopo quindi della presente invenzione à ̈ quello di risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore fornendo un giunto di innesto idraulico ad attacco rapido nel quale la forza di distacco dei componenti di tale giunto generato dal fluido di lavoro in pressione rimanga interna al giunto stesso e generi una risultante di allontanamento minima, facilmente contrastata da deboli sistemi di ritenzione siccome la forza da contrastare à ̈ minima.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un giunto di innesto idraulico ad attacco rapido agevolmente realizzabile con canali multipli, grazie al fatto che, anche se le forze sono moltiplicate per ogni connessione, esse non generano effetti di distacco dei componenti del giunto stesso.

Inoltre, uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un giunto di innesto idraulico ad attacco rapido che risulti di dimensioni molto più contenute rispetto a quanto proposto dalla tecnica nota, non dovendo richiedere l’inserimento di robusti ed ingombranti sistemi di ritenzione.

I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell’invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un giunto di innesto idraulico come quello descritto nella rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l’oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione.

Risulterà immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalità equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate.

La presente invenzione verrà meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la FIG. 1 mostra una vista in sezione laterale di una realizzazione preferita del giunto di innesto idraulico ad attacco rapido secondo la presente invenzione in posizione di disconnessione; - la FIG. 2 mostra una vista in sezione laterale del giunto di innesto idraulico ad attacco rapido della FIG. 1 in posizione di connessione;

- la FIG. 3 mostra una vista in sezione frontale di una realizzazione preferita di un componente di connessione femmina del giunto di innesto idraulico ad attacco rapido secondo la presente invenzione; e - la FIG. 4 mostra una vista in sezione frontale di una realizzazione preferita di un componente di connessione maschio del giunto di innesto idraulico ad attacco rapido secondo la presente invenzione.

Facendo riferimento alle Figure, à ̈ possibile notare che il giunto 1 di innesto idraulico ad attacco rapido secondo la presente invenzione comprende almeno un componente di connessione femmina 1a ed almeno un componente di connessione maschio 1b, tale componente di connessione femmina 1a essendo dotato di almeno un primo condotto di passaggio 3a di almeno un fluido di lavoro in pressione (per esempio olio) collegato con almeno una prima apertura di passaggio 5a di tale fluido, tale componente di connessione maschio 1b essendo dotato di almeno un secondo condotto di passaggio 3b di almeno tale fluido di lavoro in pressione collegato con almeno una seconda apertura di passaggio 5b di tale fluido, tale componente di connessione maschio 1b essendo dotato di almeno un elemento sporgente di connessione 7b sulla superficie del quale à ̈ disposta tale seconda apertura di passaggio 5b e tale componente di connessione femmina 1a essendo dotato di una corrispondente sede 7a sulla superficie della quale à ̈ disposta tale prima apertura di passaggio 5a ed atta ad ospitare al suo interno tale elemento sporgente di connessione 7b quando il giunto 1 secondo la presente invenzione si trova nella sua posizione di connessione (come quella, per esempio, mostrata nella FIG. 2 ottenuta portando il componente di connessione femmina 1a ed il componente di connessione maschio 1b l’uno contro l’altro secondo il verso delle frecce C della FIG.

1 inserendo l’elemento sporgente di connessione 7b all’interno della sede 7a) per portare tale prima apertura di passaggio 5a in corrispondenza ed in collegamento fluidico con tale seconda apertura di passaggio 5b per condividere un comune asse F-F di flusso di tale fluido di lavoro passante attraverso tale primo condotto di passaggio 3a, tale prima apertura di passaggio 5a, tale secondo condotto di passaggio 3b e tale seconda apertura di passaggio 5b (per esempio, secondo le traiettorie di flusso sommariamente indicate con linee a pallini nella FIG. 2), o viceversa.

Preferibilmente, tale elemento sporgente di connessione 7b ha forma in sezione sostanzialmente a cuneo o, così come mostrato nelle Figure, a trapezio isoscele ruotato di 90°, tale sede 7a avente di conseguenza forma corrispondente: tali aperture di passaggio 5a, 5b si trovano quindi preferibilmente su due facce piane combacianti di tale elemento sporgente di connessione 7b e di tale sede 7a.

Preferibilmente, tra tale prima apertura di passaggio 5a e tale seconda apertura di passaggio à ̈ interposto almeno un elemento di tenuta 9, composto ancora più preferibilmente da almeno una guarnizione di tipo O-ring.

Preferibilmente, quando tale componente di connessione femmina 1a e tale componente di connessione maschio 1b si trovano nella loro posizione di connessione, essi condividono una piano virtuale di interfaccia P di connessione frontale sottintendente con tale asse F-F di flusso un angolo α ≠ 90° e preferibilmente α << 90°, tale angolo α essendo preferibilmente compreso tra 5° e 15°, ed ancora più preferibilmente sostanzialmente uguale a 10°: in tale modo, si può notare dalla FIG. 2 che la somma vettoriale delle forze, rispettivamente F1 ed F2, generate dal fluido di lavoro in pressione passante attraverso tale primo condotto di passaggio 3a, tale prima apertura di passaggio 5a, tale secondo condotto di passaggio 3b e tale seconda apertura di passaggio 5b sono interamente contrastate dalle pareti definenti la sede 7a del componente di connessione femmina 1a e generano una componente R della risultante ortogonale al piano virtuale di interfaccia P, che tende a separare il componente di connessione femmina 1a dal componente di connessione maschio 1b, avente valore sostanzialmente inferiore a quello delle forze F1 e F2 stesso e quindi facilmente contrastabile anche solo mediante l’attrito che si genera nel contatto delle superfici esterne dell’elemento sporgente di connessione 7b con le superficie interne della corrispondente sede 7a entro cui à ̈ inserito e facilitando, nel contempo, le operazioni di distacco volontario di tali componenti 1a, 1b del giunto 1 secondo la presente invenzione.

Preferibilmente, tale prima apertura di passaggio 5a à ̈ dotata di un primo mezzo di apertura/chiusura 11a di tale prima apertura 5a stessa e tale seconda apertura di passaggio 5b à ̈ dotata di un secondo mezzo di apertura/chiusura 11b di tale seconda apertura 5b stessa in modo tale da permettere/impedire il passaggio del fluido di lavoro attraverso tali aperture 5a, 5b: ancora più preferibilmente, tale secondo mezzo di apertura/chiusura 11b coopera operativamente con tale primo mezzo di apertura/chiusura 11a.

In particolare, tale secondo mezzo di apertura/chiusura 11b comprende almeno un secondo tappo di chiusura 13b portato spontaneamente in chiusura (come, per esempio, mostrato in particolare nella FIG. 1) della rispettiva seconda apertura di passaggio 5b da almeno un rispettivo secondo mezzo elastico 15b, composto preferibilmente da almeno una molla a spirale coassiale all’asse F-F di flusso del fluido di lavoro.

Tale primo mezzo di apertura/chiusura 11a comprende almeno un primo tappo di chiusura 13a portato spontaneamente in chiusura della rispettiva prima apertura di passaggio 5a da almeno un rispettivo primo mezzo elastico 15a, anch’esso composto preferibilmente da almeno una molla a spirale coassiale all’asse F-F di flusso del fluido di lavoro. Inoltre, tale primo tappo di chiusura 13a à ̈ solidale con almeno una estremità di una boccola 17a scorrevole assialmente lungo tale asse F-F di flusso, su una estremità opposta di tale boccola 17a agente in pressione tale primo mezzo elastico 15a: all’interno di tale boccola 17a à ̈ a sua volta scorrevole assialmente lungo tale asse F-F di flusso almeno un elemento pressore 19a cooperante operativamente con tale secondo tappo di chiusura 13b per portare quest’ultimo dalla sua posizione di chiusura della seconda apertura 5b alla sua posizione di apertura di tale apertura 5b.

In particolare, tale boccola 17a e tale elemento pressore 19a comprendono almeno una sede di inserimento della estremità di divaricazione 21a di almeno un elemento divaricatore 23a, tali sedi essendo conformate in modo tale che quando tale estremità di divaricazione 21a à ̈ spinta (per esempio secondo il verso indicato dalla freccia D della FIG. 2 quando il componente di connessione femmina 1a ed il componente di connessione maschio 1b sono spinti l’uno contro l’altro secondo il verso delle frecce C della FIG. 1 inserendo l’elemento sporgente di connessione 7b all’interno della sede 7a) all’interno di tali sedi, per esempio attraverso un opportuno condotto di scorrimento 25a, la boccola 17a à ̈ progressivamente spinta a comprimere il primo mezzo elastico 15a portando il primo tappo di chiusura 13a ad essa solidale a liberare la prima apertura di passaggio 5a; parallelamente, quando tale estremità di divaricazione 21a à ̈ spinta all’interno di tale sede, l’elemento pressore 19a à ̈ progressivamente spinto contro il secondo tappo di chiusura 13b comprimendo il secondo mezzo elastico 15b liberando la seconda apertura di passaggio 5a: una volta che le aperture di passaggio 5a, 5b si trovano a combaciare, il fluido di lavoro à ̈ quindi libero di attraversare tale primo condotto di passaggio 3a, tale prima apertura di passaggio 5a, tale secondo condotto di passaggio 3b e tale seconda apertura di passaggio 5b. Ovviamente, procedendo in senso inverso a quanto sopra descritto, ossia eliminando la pressione nel fluido di lavoro, allontanando il componente di connessione femmina 1a dal componente di connessione maschio 1b (per esempio secondo un verso opposto a quello indicato dalle frecce C della FIG. 1), ed estraendo l’elemento sporgente di connessione 7b dalla sede 7a, l’estremità di divaricazione 21a à ̈ a sua volta estratta dalle sedi della boccola 17a e dell’elemento pressore 19a consentendo al primo 15a ed al secondo mezzo elastico 15b di riportare i rispettivi tappi di chiusura 13a, 13b nelle posizioni di chiusura delle rispettive aperture di passaggio 5a, 5b.

I mezzi di apertura/chiusura 11b, 11b come sopra decritti consentono quindi di aprire e chiudere automaticamente le relative aperture di passaggio 5a, 5b durante la connessione e la disconnessione del giunto 1 secondo la presente invenzione, a regolare il flusso del fluido anche in pressione ed a garantire la chiusura delle apertura 5a, 5b stesse una volta disconnessi il primo 1a ed il secondo componente 1b.

Ovviamente, Ã ̈ anche possibile automatizzare le operazioni di connessione/disconnessione del giunto 1 secondo la presente invenzione, per esempio mediante opportuni cilindri idraulici, cinematismi a leve/camme o altri sistemi adeguati allo scopo.

Altresì, così come à ̈ possibile notare in particolare nelle FIGG. 3 e 4, à ̈ possibile prevedere che il giunto 1 secondo la presente invenzione sia, in base alle specifiche esigenze funzionali, del tipo a canale multiplo comprendente almeno un componente di connessione femmina a canale multiplo 100a ed almeno un componente di connessione maschio a canale multiplo 100b, tale primo componente di connessione femmina a canale multiplo 100a comprendente due o più tali componenti di connessione femmina 1a come sopra descritti disposti in parallelo e tale componente di connessione maschio a canale multiplo 100b comprendente due o più (preferibilmente un numero uguale) tali componenti di connessione maschio 1b come sopra descritti altresì disposti in parallelo: le FIGG. 3 e 4 mostrano esemplificativamente un giunto secondo la presente invenzione composto da un componente di connessione femmina a canale multiplo 100a e da un componente di connessione maschio a canale multiplo 100b ciascuno dei quali composto rispettivamente da quattro tali componenti di connessione femmina 1a e maschio 1b.

Si sono descritte alcune forme preferite di attuazione dell’invenzione, ma naturalmente esse sono suscettibili di ulteriori modifiche e varianti nell’ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Giunto (1) di innesto idraulico ad attacco rapido caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un componente di connessione femmina (1a) ed almeno un componente di connessione maschio (1b), detto componente di connessione femmina (1a) essendo dotato di almeno un primo condotto di passaggio (3a) di almeno un fluido di lavoro in pressione collegato con almeno una prima apertura di passaggio (5a) di detto fluido, detto componente di connessione maschio (1b) essendo dotato di almeno un secondo condotto di passaggio (3b) di almeno detto fluido di lavoro in pressione collegato con almeno una seconda apertura di passaggio (5b) di detto fluido, detto componente di connessione maschio (1b) essendo dotato di almeno un elemento sporgente di connessione (7b) sulla superficie del quale à ̈ disposta detta seconda apertura di passaggio (5b) e detto componente di connessione femmina (1a) essendo dotato di una corrispondente sede (7a) sulla superficie della quale à ̈ disposta detta prima apertura di passaggio (5a) ed atta ad ospitare al suo interno detto elemento sporgente di connessione (7b) quando detto giunto (1) à ̈ in una sua posizione di connessione per portare detta prima apertura di passaggio (5a) in corrispondenza ed in collegamento fluidico con detta seconda apertura di passaggio (5b) per condividere un comune asse F-F di flusso di detto fluido di lavoro passante attraverso detto primo condotto di passaggio (3a), detta prima apertura di passaggio (5), detto secondo condotto di passaggio (3b) e detta seconda apertura di passaggio (5b), o viceversa.
2. 2. Giunto (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto elemento sporgente di connessione (7b) ha forma in sezione sostanzialmente a cuneo o a trapezio isoscele ruotato di 90°, detta sede (7a) avente forma corrispondente a detto elemento sporgente di connessione (7b).
3. 3. Giunto (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che tra detta prima apertura di passaggio (5a) e detta seconda apertura di passaggio à ̈ interposto almeno un elemento di tenuta (9).
4. 4. Giunto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che quando detto componente di connessione femmina (1a) e detto componente di connessione maschio (1b) sono in detta posizione di connessione, essi condividono una piano virtuale di interfaccia P di connessione frontale sottintendente con detto asse F-F di flusso un angolo α ≠ 90° e preferibilmente α << 90°, detto angolo α essendo preferibilmente compreso tra 5° e 15°, ed ancora più preferibilmente sostanzialmente uguale a 10°.
5. 5. Giunto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima apertura di passaggio (5a) Ã ̈ dotata di un primo mezzo di apertura/chiusura (11a) e detta seconda apertura di passaggio (5b) Ã ̈ dotata di un secondo mezzo di apertura/chiusura (11b) per permettere/impedire un passaggio di detto fluido di lavoro attraverso dette aperture (5a, 5b).
6. 6. Giunto (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto secondo mezzo di apertura/chiusura (11b) coopera operativamente con detto primo mezzo di apertura/chiusura (11a), detto secondo mezzo di apertura/chiusura (11b) comprendente almeno un secondo tappo di chiusura (13b) portato spontaneamente in chiusura di detta seconda apertura di passaggio (5b) da almeno un rispettivo secondo mezzo elastico (15b), detto primo mezzo di apertura/chiusura (11a) comprendente almeno un primo tappo di chiusura (13a) portato spontaneamente in chiusura di detta prima apertura di passaggio (5a) da almeno un rispettivo primo mezzo elastico (15a), detto primo tappo di chiusura (13a) essendo solidale con almeno una estremità di una boccola (17a) scorrevole assialmente lungo detto asse F-F di flusso, su una estremità opposta di detta boccola (17a) agente in pressione detto primo mezzo elastico (15a), all’interno di detta boccola (17a) essendo scorrevole assialmente lungo detto asse F-F di flusso almeno un elemento pressore (19a) cooperante operativamente con detto secondo tappo di chiusura (13b) per portarlo da una posizione di chiusura di detta seconda apertura (5b) ad una posizione di apertura di detta second apertura (5b), detta boccola (17a) e detto elemento pressore (19a) comprendenti almeno una sede di inserimento di una estremità di divaricazione (21a) di almeno un elemento divaricatore (23a).
7. 7. Giunto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un componente di connessione femmina a canale multiplo (100a) ed almeno un componente di connessione maschio a canale multiplo (100b), detto primo componente di connessione femmina a canale multiplo (100a) comprendente due o più detti componenti di connessione femmina (1a) disposti in parallelo e detto componente di connessione maschio a canale multiplo (100b) comprendente due o più detti componenti di connessione maschio (1b) disposti in parallelo.