MX2012006160A - Un acoplador de grasa mejorado. - Google Patents

Abstract

Un acoplador de grasa mejorado 3 permite un acoplamiento y desacoplamiento, positivo de un conector para engrase 4 mediante un mecanismo de gatillo operado manualmente 30. El acoplador incluye un sello reemplazable 13 y comprende un cuerpo alargado 10 con un pasaje de grasa 11 a través de la longitud del cuerpo. Un émbolo de barril flotante 42 actúa como una válvula de retención para prevenir que la grasa fugue del extremo de descarga del cuerpo alargado 10 por la desconexión.

Description

UN ACOPLADOR DE GRASA MEJORADO CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con un aparato mejorado para conectar la descarga presurizada de una pistola de engrase a un conector para engrase tipo Zerk estándar.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El conector Zerk y el acoplador Zerk convencional han permanecido virtualmente sin cambio por más de 50 años. Existen otros tipos de acopladores y conectores disponibles en el mercado; sin embargo el tipo Zerk ha llegado a ser casi el estándar internacional.

Cuando se conecta el acoplador Zerk estándar a un conector correspondiente, el acoplador es empujado contra el conector. Esto fuerza el desplazamiento de las mordazas de retención hacia atrás en contra de una tensión de resorte dentro de una cavidad cónica lo cual permite que las mordazas se expandan sobre la cabeza del conector. Durante la liberación está fuerza manual el resorte interno acciona las mordazas hacia adelante dentro de la cámara abocinada con ello prensar las mordazas sobre la cabeza de conector. Los ángulos del abocinado son de tal grado que el acoplador puede ser retirado fácilmente del conector en esta etapa. Para prevenir que ocurra que la presión de grasa se acumule, el acoplador incorpora un método para aprovechar la presión en la linea de suministro para prensar firmemente el acoplador al conector.

Entre más grande es la presión en la linea de suministro más firme es el pinzamiento.

Lo negativo de este escenario es que cuando existe un remanente de una presión positiva dentro de la linea de suministro al final del ciclo de engrase, llega a ser muy difícil desacoplar el acoplador del conector. En las primeras versiones del acoplador Zerk existía un contacto de metal con metal entre el acoplador y el conector lo cual hace propenso a una derivación y con ello la liberación de presión después del engrase para permitir una fácil desconexión. La mayoría de las versiones modernas hacen uso de un sello interno permanente el cual es un positivo para reducir la derivación durante el engrase, sin embargo tiene un efecto negativo distinto cuando éste llega a desconectarse bajo presión. En tal caso el operador necesitará ya sea desatornillar el acoplador o agitarlo vigorosamente en relación con el conector para enfrentar una derivación y permitir la desconexión. En el curso de tal acción el acoplador y el conector frecuentemente llegan a dañarse y resultan en un periodo de vida útil relativamente corto.

En la búsqueda de una alternativa más apropiada el solicitante ha desarrollado un acoplador de engrase con un sello económicamente efectivo y fácilmente reemplazable y un dispositivo de gatillo operado manualmente que puede ser utilizado para desconectar el acoplador de grasa del conector de engrase incluso bajo una alta presión sin torcerlo y sin manipularlo. Es un requerimiento que el acoplador mejorado sea de un diseño compacto para permitir acceder a los conectores en posiciones incomodas. Se ha mostrado en ensayos que la frustración de un operador se reduce enormemente debido a la facilidad de acoplamiento y desacoplamiento con el conector con ello incrementar la vida útil de ambos del acoplador y del conector y a su vez conduce a un engrase más completo. El sello reemplazable también asegura que un sello eficaz entre el acoplador de grasa y el conector sea alcanzado en todo momento con ello reducir el desperdicio de grasa en el conector durante el engrase.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN De conformidad con la invención, un acoplador para engrase mejorado comprende un cuerpo alargado que define un pasaje a través de la longitud completa del mismo; el extremo trasero del cuerpo incluye un puerto de entrada roscado y la sección frontal (descarga) del cuerpo incluye medios de pinzamiento para acoplar un conector para engrase, el medio de pinzamiento se puede activar manualmente para acoplar y desacoplar el conector.

En una forma preferida de la invención el medio de pinzamiento permite un acoplamiento y desacoplamiento del conector en ambas situaciones, la presurizada y no presurizada.

También en la forma preferida de la invención, el medio de pinzamiento comprende una pluralidad de elementos de pinzamiento ubicados radialmente sobre el extremo frontal del cuerpo alargado y que define una abertura para recibir la cabeza de un conector para engrase, el tamaño de la abertura se puede variar manualmente por el movimiento de un miembro de manguito a lo largo del cuerpo de miembro alargado, el miembro de manguito se puede desplazar desde una primera posición en la cual los elementos de pinzamiento están comprimidos para minimizar el tamaño de la abertura, y una segunda posición (abierta) en la cual el tamaño de la abertura es suficiente permitir la recepción del conector. El miembro de manguito preferiblemente se puede deslizar a lo largo del cuerpo del acoplador y preferiblemente está abocinado internamente para proporcionar una porción frontal que tiene un diámetro interno mayor que la porción trasera del mismo, la porción frontal del mismo está ubicada más cerca del extremo de descarga (frontal) del cuerpo alargado.

El miembro de manguito preferiblemente está inclinado hacia el extremo de descarga del cuerpo para retener el conector dentro del medio de pinzamiento hasta que se ha efectuado el desacoplamiento al desplazar el miembro de manguito en la dirección opuesta contra un medio de inclinación. El medio de inclinación en la forma de un resorte bobinado es proporcionado para este propósito.

El movimiento del miembro de manguito es efectuado por medio de un gatillo montado de manera que puede pivotar sobre el cuerpo alargado y acoplado mediante un mecanismo de articulación asociado con el extremo trasero del miembro de manguito. El gatillo es apretado por un operador para jalar el miembro de manguito hacia atrás a lo largo del cuerpo contra la inclinación del resorte, permitiendo que los elementos de pinzamiento lleguen a estar sin comprensión y de esa manera permitir la recepción del conector. La liberación del gatillo provoca la inclinación inherente del resorte para deslizar el miembro de manguito hacia adelante sobre los elementos de pinzamiento para acoplar de manera positiva el conector para engrase .

La pluralidad de elementos de pinzamiento comprende un material apropiado configurado como segmentos de un cono con curvas sobre los extremos al frente y atrás, las curvas traseras están ubicadas en una ranura de retención radial alrededor del cuerpo alargado, las curvas frontales se extienden sobre el extremo de descarga del cuerpo alargado para definir una abertura para recibir el conector para engrase.

Con el propósito de acoplar la boquilla a un conector, el elemento de manguito es desplazado corriente arriba para permitir que los elementos de pinzamiento abran la articulación (sobre sus puntos de anclaje en la ranura de retención radial) para aceptar la cabeza abocinada del conector Zerk dentro de la cavidad abocinada correspondiente en el extremo de descarga del cuerpo alargado. Una vez que el conector ha sido recibido dentro de la cavidad con forma complementaria dentro del cuerpo alargado, las curvas frontales de los elementos de pinzamiento son forzadas por el movimiento inverso del manguito para acoplarse en la ranura de ubicación del conector para evitar su extracción. Cuando se requiere un desacoplamiento el gatillo debe ser activado manualmente para provocar una inversión de este procedimiento para que el conector sea desacoplado.

Un sello reemplazable es ubicado dentro de la parte frontal de la cavidad en una distancia óptima detrás de los elementos de pinzamiento para permitir que se alcance un sello positivo entre el acoplador de grasa y el conector para engrase .

El mecanismo de gatillo operado manualmente permite que el manguito inclinado sea retraído contra una carga de resorte mediante una articulación mecánica. El mecanismo de gatillo y la articulación están diseñados de manera que la palanca trabaje a favor del operador para permitir una fácil activación aun bajo aun escenario altamente presurizado.

Una válvula de retención tradicional incorpora un resorte de inclinación, una válvula de bola y un asiento de válvula fijo.

El ensamble de está invención comprende una válvula de retención cargada por resorte la cual permite un flujo unidireccional de la grasa y es ajustado para crear una presión trasera en la linea de suministro para minimizar que gotee de la boquilla durante la desconexión. Además, el asiento de válvula fijo es remplazado con un asiento de válvula sobre un émbolo de barril flotante el cual puede ajustarse bien reciprocamente dentro de la perforación del cuerpo alargado. El émbolo de barril flotante tiene un pasaje a través de su longitud que termina en el asiento de válvula en el extremo de descarga. Un resorte de inclinación actúa sobre una válvula de bola la cual a su vez reacciona sobre el asiento sobre el émbolo flotante y desplaza el ensamble corriente arriba hasta que la energía del resorte sea agotada. Conforme el flujo de grasa inicia durante el engrase éste encuentra una válvula de retención ahora cerrada y desplaza el ensamble de émbolo flotante corriente abajo hasta que su movimiento ha terminado por un tope en la perforación del pasaje de engrase. Conforme la presión de engrase se eleva éste fuerza a abrir la válvula de retención para permitir que la grasa fluya bajo la presión corriente abajo hacia el conector. Una vez que el engrase sea completado y la presión descienda el resorte de inclinación actúa sobre la válvula de bola la cual a su vez reacciona contra su asiento cerrando eficazmente el pasaje en el émbolo flotante. Cualquier grasa residual en la vecindad de la unión entre la boquilla y el conector es extraída ahora eficazmente de regreso por la presión negativa generada conforme el émbolo flotante es desplazado corriente arriba por el resorte de inclinación durante la desconexión.

Por consiguiente, la válvula de retención cargada por resorte comprende un émbolo de barril flotante deslizable dentro del pasaje alargado del acoplador, una válvula de bola, y un resorte. El pasaje alargado comprende un puerto de entrada roscado dirigido dentro de un pasaje de grasa de entrada de diámetro ligeramente más estrecho dentro de la cual se puede deslizar el émbolo de barril flotante, el pasaje de grasa de entrada termina en un resalto que define la entrada hacia un pasaje de resorte el cual a su vez incluye un resalto que define un pasaje de salida de grasa dirigido hacia el medio de pinzamiento. El émbolo de barril flotante además incluye una perforación longitudinal, central que conecta eficazmente el puerto de entrada de grasa con el pasaje de salida de grasa. El barril es acondicionado con una junta tórica para asegurar que la grasa no se derive del émbolo. El extremo frontal del émbolo incluye una cavidad arqueada que define un asiento para la válvula de bola, con la bola que es inclinada contra el asiento de válvula por la acción del resorte .

De esa manera, el pasaje de grasa, el cual se conduce a través de el cuerpo alargado desde el puerto de entrada roscado hacia el extremo de suministro, es formado con dos escalones, el primero de los cuales limita el desplazamiento corriente abajo del émbolo flotante y el segundo soporta el resorte de inclinación el cual carga la válvula de bola contra el asiento de válvula en el émbolo flotante e inclina el ensamble corriente arriba desde su tope corriente abajo terminal hacia su posición predeterminada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 muestra una distribución de lubricación general que representa la bomba de grasa, el acoplador para de mejorado, el conector para engrase y el cojinete/buje que requiere la grasa.

La Figura 2 muestra una vista de sección transversal del acoplador de grasa mejorado que representa los elementos de pinzamiento en la posición completamente cerrada y el manguito abocinado en la posición hacia adelante.

La Figura 3: muestra la secuencia de acoplamiento del acoplador de grasa con el conector para engrase que indica un ciclo operacional estándar.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia a las Figuras se detalla el aparato para un acoplador de grasa mejorado.

La Figura 1 representa una distribución general de un tipo tradicional de sistema para engrase con una pistola de engrase (1) que suministra grasa presurizada a través de la línea de suministro (2) mediante el acoplador para engrase (3) el cual acopla el montaje Zerk el cual es fijado al cojinete/buje (5) . El acoplador forma un sello a prueba de fugas con el montaje Zerk. Esta distribución representa una pistola para engrase manual operada manualmente con una manguera flexible. Existen muchas variantes de unidades de despacho de grasa que todas pueden utilizar las ventajas comunes del acoplador mejorado cuando se conecta a un montaje Zerk estándar.

La Figura 2 representa la modalidad preferida de la invención. Se muestra el cuerpo alargado (10) con el pasaje (11) el cual corre a través de su longitud completa y con el puerto de entrada (12) en el extremo trasero del cuerpo.

El sello de fácil reemplazo (13) es situado en el extremo de descarga del cuerpo alargado en donde éste sella sobre el lado exterior de la superficie inclinada (14) del montaje Zerk (16) .

Existe una serie de elementos de pinzamiento (17) montados radialmente alrededor del extremo de descarga del cuerpo (10) . Están formados para ubicarse en la ranura de retención (18) pero no obstante pueden articularse dentro de la ranura. Los segmentos de los elemento de sujeción (17) se elevan en una formación cónica desde un diámetro más pequeño en la parte trasera, hacia un diámetro más grande en el extremo de suministro del cuerpo alargado (10). La vista frontal de los elementos de pinzamiento (17) muestra que sus perfiles definen una abertura circular (19) el diámetro de la cual cuando está completamente cerrada es ligeramente más pequeño que el diámetro de la cavidad (15) detrás de la cabeza del montaje Zerk. Esto permite que el acoplador se ajuste a cualquier montaje Zerk con dimensiones inferiores o cualquier desgaste que pudiera ocurrir sobre los elementos de sujeción y aun garantice un agarre firme y alineado.

Al dejar de oprimir el gatillo (30) éste pivotará sobre el punto fijo (31) y con la ayuda de la articulación (32) jalar el manguito (33) hacia atrás en contra de la carga del elemento de resorte de inclinación (34). El extremo frontal del manguito (33) tiene un abocinamiento cónico interno para corresponder con los elementos de pinzamiento (17). Es por lo tanto obvio que cuando el manguito (33) es retraído el punto de contacto entre el lado interior del manguito y los elementos de pinzamiento se retira en la dirección corriente arriba permitiendo que los elementos de pinzamiento pivoten abriendo en una manera progresiva sobre su punto de anclaje en la ranura de retención (18). El abocinamiento (14) en la parte frontal del montaje Zerk (16) ahora tiene la capacidad de abrir los elementos de pinzamiento articulados libremente y penetrar la cavidad en el extremo de descarga del cuerpo alargado hasta que el abocinamiento (14) del montaje Zerk sea inclinado contra el sello (13) .

En este punto el operador libera el gatillo (30), el resorte de inclinación (34) desplaza el manguito (33) en la dirección corriente abajo, avanzando el punto de contacto entre el abocinamiento cónico interior del manguito y los elementos de pinzamiento, forzándolos radialmente hacia adentro con una fuerza que se incrementa progresivamente hasta que se alojen firmemente en la cavidad (15) del montaje Zerk, asegurando el contacto con el sello y una alineación apropiada.

Una vez que el montaje Zerk sea engrasado adecuadamente el operador entonces deja de presionar el gatillo (30) jalando el manguito (33) hacia atrás para liberar el montaje Zerk en una manera inversa. Debido a la ventaja mecánica de la palanca esto puede ser ejecutado exitosamente aun bajo una alta presión .

La válvula de retención nueva comprende un resorte (40), válvula de bola (41), un émbolo de barril flotante (42), asiento de válvula (43) y el pasaje (44) a través de la longitud del émbolo de barril flotante y del resalto (45) en el pasaje (11) . El émbolo de barril (42) efectúa un movimiento reciproco con una tolerancia deslizable dentro del pasaje (11) . En funcionamiento la grasa entra al puerto de entrada (12) y encara el émbolo de barril flotante con la válvula de bola (41) bloqueando el pasaje eficazmente (44) debido a la acción del resorte de inclinación (40) . Conforme la presión de grasa aumenta durante el engrase, el ensamble completo es conducido descendentemente hasta que el émbolo de barril (42) alcanza su limite de acuerdo a lo definido por el resalto (45) (el émbolo es representado en esta posición en la Figura 2) . Conforme la presión se eleva adicionalmente la grasa es forzada a través del pasaje (44), reacciona sobre la válvula de bola (41) y supera la resistencia del resorte (43) con ello abrir la válvula de retención para permitir que la grasa fluya corriente abajo hacia el montaje Zerk.

La presión requerida para forzar la grasa viscosa a través de la abertura restringida (44) reacciona sobre la cara corriente arriba del émbolo de barril (42) y asegura que el émbolo de barril desplazado permanezca en un contacto firme con el resalto (45) durante la operación de engrase.

Una vez que se ha completado el engrasamiento y la presión ha regresado a la atmosférica durante la desconexión, el elemento de resorte (40) actúa sobre una bola (41) la cual reacciona sobre el émbolo de barril flotante (42) y acciona el ensamble completo corriente arriba asegurando que cualquier grasa residual en la vecindad del montaje Zerk o en la abertura frontal del acoplador sea jalada hacia arriba en una manera positiva para una desconexión muy engorrosa y libre de desperdicio .

Una característica del diseño es que el acoplador puede ser desconectado del montaje Zerk aún cuando permanezca una alta presión residual después de engrasar. Esto es alcanzado al optimizar la pendiente de los elementos de pinzamiento en la formación cónica. En gran inclinamiento y las fuerzas de presión generadas resultantes que actúan sobre la geometría durante un engrasamiento pueden forzar el manguito en una dirección corriente arriba resultando en una desconexión prematura. Se requiere una presión de gatillo excesiva y bastante plana para su desconexión.

Representado en la Figura 3 se encuentra un ciclo de engrase general que ilustra la secuencia de conexión y desconexión del acoplador del montaje de Zerk.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Un acoplador de grasa mejorado comprende un cuerpo alargado que define un pasaje a través de la longitud completa del mismo; el extremo trasero de cuerpo incluye un puerto de entrada roscado y la sección frontal (de descarga) del cuerpo que incluye los medios de pinzamiento para acoplar un conector para engrase, el medio de pinzamiento se puede activar manualmente para acoplar y desacoplar el conector caracterizado porque el medio de pinzamiento permite el acoplamiento y desacoplamiento del conector en ambas situaciones presurizada y no presurizada.

2. Un acoplador de grasa mejorado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el medio de pinzamiento comprende una pluralidad de elementos de pinzamiento ubicados radialmente sobre el extremo de descarga del cuerpo alargado y que define una abertura para recibir la cabeza de un conector para engrase, el tamaño de la abertura es variable manualmente por el movimiento de un miembro de manguito abocinado internamente que se puede deslizar sobre el cuerpo del miembro alargado, desde una primera posición en la cual los elementos de pinzamiento están comprimidos para minimizar el tamaño de la abertura, y una segunda posición (abierta) en la cual el tamaño de la abertura es suficiente para permitir la recepción de conector.

3. Un acoplador de grasa mejorado de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la porción frontal del miembro de manguito tiene un diámetro interior mayor que la porción trasera del mismo, la porción frontal de la misma está ubicada más cerca del extremo de descarga del cuerpo alargado.

4. Un acoplador de grasa mejorado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado porque los elementos de pinzamiento comprenden un material apropiado configurado para comprimir los segmentos de un cono entre la curva sobre los extremos, la flexión trasera está ubicada en una ranura de retención radial sobre el cuerpo alargado y la flexiones frontales se extienden sobre el extremo de descarga del cuerpo para definir la abertura para recibir el conector para engrase.

5. Un acoplador de grasa mejorado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque el abocinamiento del manguito abocinado internamente y el ángulo correspondiente de la configuración cónica de los elementos de pinzamiento tienen un ángulo incluido en el intervalo desde 4 a 12°.

6. Un acoplador de grasa mejorado de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el manguito está inclinado por medio de un resorte bobinado hacia el extremo de descarga del cuerpo para retener un conector dentro del medio de pinzamiento hasta que se haya efectuado el desacoplamiento manual.

7. Un acoplador de grasa mejorado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el medio de pinzamiento se puede activar manualmente por medio de un gatillo montado de manera que pueda pivotar sobre el cuerpo alargado y está acoplado mediante un mecanismo de articulación asociado con el extremo trasero del miembro de manguito, el mecanismo de articulación ayuda al operador en activar el medio de pinzamiento al crear una ventaja mecánica a favor del operador .

8. Un acoplador de grasa mejorado de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la activación del gatillo jala el miembro del manguito hacia atrás sobre el cuerpo contra la inclinación del resorte, lo que permite que los elementos de pinzamiento lleguen a ser descomprimidos y de esa manera permitir la recepción del conector, la liberación subsecuente del gatillo que provoca la inclinación inherente del resorte para deslizar el miembro de manguito hacia adelante sobre los elementos de pinzamiento para acoplarse positivamente con conectores para engrase sobredimensionados o con dimensiones inferiores.

9. Un acoplador de grasa mejorado de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque un sello reemplazable está ubicado dentro de la parte frontal de la abertura una distancia óptima detrás de los elementos de pinzamiento para permitir que un sello positivo sea alcanzado entre el acoplador para engrase y el conector para engrase.

10. Un acoplador de grasa mejorado de conformidad con la reivindicación 1, en el cual una válvula de retención cargada por resorte es acondicionada dentro del cuerpo alargado para permitir un flujo unidireccional de la grasa a través del acoplador de engrase caracterizado porque la válvula de retención comprende un émbolo de barril flotante con la capacidad de efectuar un movimiento reciproco dentro del pasaje alargado del acoplador, una válvula de bola, y un resorte.

11. Un acoplador de grasa mejorado de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el pasaje alargado comprende un puerto de entrada roscado dirigido dentro de un pasaje de entrada de diámetro ligeramente más angosto con el cual el émbolo de barril flotante puede efectuar el movimiento reciproco, el pasaje para engrase de entrada que termina en un resalto que define la entrada a un pasaje de resorte el cual a su vez incluye un resalto abocinado que define un pasaje de salida de grasa dirigido a los medios de pinzamiento.

12. Un acoplador de grasa de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado porque el émbolo de barril flotante incluye una perforación central, longitudinal que conecta eficazmente el puerto de entrada con el pasaje de salida de grasa.

13. Un acoplador de grasa mejorado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque el extremo frontal del émbolo incluye una cavidad arqueada que define un asiento para la válvula de bola con la bola que está siendo inclinada contra el asiento de válvula por la acción del resorte.