RO118771B1 - Cuplă rapidă, rotativă, pentru furtunuri - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la o cuplă rapidă, rotativă, pentru furtunuri, destinată furtunurilor ale căror capete trebuie să se rotească faţă de punctele de racordare prin care se alimentează, cu fluid de lucru, un consumator mobil. Cupla conform invenţiei este alcătuită dintr-un ştuţ al furtunului (2). Între ştuţ (2) şi un manşon (3) se prinde prin secţiune un furtun (4). Etanşarea se realizează printr-un inel "O" (5). Ştuţul (1), un inel (6), nişte bile (7) şi o mufă (8) constituie un lagăr de rotaţie. O piuliţă de asigurare (9) este solidară cu ştuţul (2). Un arc interior (10) asigură montajul contra desfacerii. ŕ

Description

Invenția se refera la o cuplă rapidă, rotativă, pentru furtunuri, destinată furtunurilor ale căror capete trebuie să se rotească față de punctele de racordare, prin care se alimentează cu fluid de lucru un consumator mobil.

în scopul cuplării furtunurilor ce urmează să se lucreze cu un fluid sub presiune, sunt cunoscute mai multe tipuri de cuple fixe și' rotative: cu piuliță olandeză și etanșare metal pe metal (con pe sferă), care permit un număr mic de cuplări și decuplări, deoarece se distruge suprafața de etanșare prin deformări remanente; cu piuliță olandeză și inel de metal deformabil, care nu permit un număr mare de cuplări și decuplări din cauza deformării remanente a inelului de metalic; cu piulița olandeză și inel O din cauciuc, care nu permit rotirea cuplului de furtun; cu îmbinare prin agrafă și inel “O din cauciuc, pentru etanșare, care au jocuri, mari, axiale, în îmbinare, și nu se pot roti când fluidul este sub presiune.

Aceste cuple au o fiabilitate redusă, prezentând jocuri mari, în sistemul rotativ în care distrug sau influențează negativ etanșarea; execuția coliviei împiedică introducerea unui număr mare de bile, iar capacitatea de preluare a efortului axial este mică etc.

Problema pe care o rezolvă invenția este de a realiza o cuplă rapidă, rotativă, pentru furtunuri, care să asigure o fiabilitate mărită.

Cupla rapidă, rotativă, pentru furtunuri rezolvă problema de mai sus fiind alcătuită din două sisteme separate: unul de cuplare, alcătuit dintr-o mufă cilindrică la exterior și la interior, având la unul din capete o fereastră de un profil bine determinat, în care se prinde ștuțul furtunului, având și el un profil ce permite îmbinarea cu mufa prin împingere, rotirea mufei cu un unghi bine stabilit și pe o anumită poziție; se retrage ușor, astfel încât profilul ștuțului să pătrundă în profilul ferestrei și să se sprijine pe pragurile ferestrei, pe interior și al doilea, de rotire, la care mufa are posibilitatea de rotire față de un alt ștuț fix, pe un lagăr cu bile, lagăr situat, la interiorul mufei, la capătul opus al ferestrei și este capabil să preia toate gradele de libertate, cu excepția celui de rotire. Etanșarea se face cu o garnitură elastică, montată pe ștuțul furtunului, între ștuțul furtunului și cel fix, situată în planul perpendicular pe axa cuplei ce conține lagărul radial din sistemul de rotire. Asigurarea contra desfacerii se face cu piuliță de asigurare sau cu arc.

Invenția prezintă următoarele avantaje:

- permite rotirea furtunurilor rigide față de ștuțul de care se leagă, chiar sub presiunea fluidului din interior;

- mărește durabilitatea garniturii, împiedicând distrugerea ei prin deplasări axiale sau unghiulare în zona de etanșare;

- permite introducerea unui număr mare de corpuri de rostogolire, prin eliminarea coliviei;

- racordarea unui furtun se poate face la un capăt cu racord rotitor și la celălalt cu racord fix, simplu.

Se dau, în continuare, mai multe exemple de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1...12, care reprezintă:

- fig. 1, secțiune axială prin cuplă rapidă, rotativă, lăgăruită cu bile cu sprijin în patru puncte și asigurare cu piuliță;

- fig. 2, secțiune după un plan A - A prin cupla rapidă;

- fig. 3, secțiune după un plan B - B prin cupla rapidă;

- fig. 4, secțiune după un plan C - C prin cupla rapidă;

- fig. 5, secțiune axială prin cuplă rapidă rotativă lăgăruită cu bile cu sprijin în patru puncte,și asigurare cu piuliță de asigurare:

- fig. 6, secțiune axială prin cuplă rapidă rotativă cu rulment cu bile cu sprijin în patru puncte, și asigurare cu arc exterior;

- fig, 7, secțiune axială prin cupla rapidă, rotativă, lăgăruită cu bile cu sprijin în patru puncte, bile introduse radial, și asigurare cu piuliță de asigurare;

RO 118771 Β1

- fig. 8, secțiune după plan D - D, prin cupla rapidă;

- fig. 9, secțiune axială prin cupla rapidă, rotativă, lăgăruită cu bile cu sprijin în patru puncte, bilele fiind introduse tangențial, și cu asigurare cu piuliță de asigurare;

- fig. 10, secțiune după un plan E - E prin cupla rapidă;

- fig. 11, secțiune după un plan F - F prin cupla rapidă: 55

- fig. 12, secțiune axială prin cupla rotativă, asigurată prin elasticitatea garniturii.

Cupla conform fig. 1 este alcătuită dintr-un ștuț fix 1, în care intră un ștuț al furtunului 2. între ștuțul 2 și un manșonul 3 se prinde prin sertizare un furtun 4.

Etanșarea între cele două ștuțuri se realizează printr-un inelul “O” 5, din teflon, cu crestătură sau cauciuc teflonat. 60

Lagărul este alcătuit dintr-un ștuț 1, un inel 6, niște bile f și o mufă 8.

Piesele care alcătuiesc lagărul au calea de rulare astfel realizată, încât să se asigure sprijinul în patru puncte, necesar preluării eforturilor radiale și axiale permițând rotirea ștuțului 2 față de ștuțul 1. Mufa 8 are, la capătul opus lagărului, o fereastră cu două laturi paralele, tip praguri, iar celelalte două sectoare circulare au același diametru cu porțiunea cilin- 65 drică interioară. Ștuțul 2 are, la capătul care se introduce în ștuțul 1, canalul pentru inelul O 5, și se continuă către furtunul 4 cu un guler cu un profil special. Gulerul are două laturi plane paralele, pe întreaga grosime, la nivelul suprafeței cilindrice ulterioare, și încă două laturi plane, paralele, realizate pe o porțiune din grosime, pe partea dinspre furtun, tot la nivelul suprafeței cilindrice ulterioare, astfel încât, împreună cu primele două laturi, formează 70 un pătrat. Ștuțul 2 se continuă cu o porțiune filetată, pe care este situată o piuliță de asigurare 9, și profilul de prindere prin sertizare a furtunului 4 cu ajutorul manșonului 3. Modul de îmbinare este următorul: se introduce ștuțul 2 în ștuțul fix 1; în timp ce piulița de asigurare 9 este situată lângă manșonul 3, se potrivește mufa 8 prin rotire, astfel ca cele două fețe paralele ale gulerului ștuțului 2 să treacă printre laturile paralele ale ferestrei mufei 8, până 75 când tot gulerul ștuțului 2 a trecut dincolo de pragul mufei 8. Se rotește mufa 8 stângă sau dreapta, cu 90° și se trage de ștuțul 2 astfel, încât celelalte două laturi ale gulerului să treacă prin laturile paralele ale ferestrei mufei 8, asigurând sprijinul gulerului pe cele două praguri opuse, ale mufei 8. Se strânge piulița de asigurare 9, astfel încât se solidarizează ștuțul 2 cu mufa 8. Piulița 9 are filet fin de asigurare și este striată la exterior, pentru strângerea 80 manuală.

în poziția îmbinat, trebuie ca planul perpendicular pe axa cuplei ce conține inelul “O” - 5, să conțină și centrul bilelor 7, astfel ca jocurile din lagăr să influențeze în foarte mică măsură etanșarea și zona acesteia.

Desfacerea se face acționând în ordine inversă îmbinării. 85 în fig. 5 este reprezentată o cuplă rapidă, rotativă, lăgăruită cu bile, având sprijin în patru puncte, la care inelul rulment 6 se înșurubează peste mufa 8, reglând astfel jocul în lagăr. Inelul rulment 6, filetat, are o bază de asigurare; după reglarea jocului din lagăr, acestea se îndoaie peste marginea filetului mufei. Asigurarea contra desfacerii este de fapt o autoasigurare realizată prin comprimarea unui arc interior 10. îmbinarea și desfacerea îmbi- 90 nării se face similar cuplei din fig. 1, cu deosebirea că asigurarea se face automat, prin arcul 10, fără să fie nevoie de strângere suplimentară. Deoarece la rotire arcul 10 freacă pe ștuțul 2, între cele două se pune o șaibă de uzură.

Cupla din fig. 6 este similară cu primele două, fiind de tipul cu autoasigurare. Rotirea se face printr-un lagăr format dintr-un rulment radial axial cu bile, cu sprijin în patru puncte 95 7, fixat în locașurile ștuțului 1 și ale mufei 8 prin inelele elastice 6'. Autoasigurarea este realizată de arcul 10, montat în exteriotul cuplei. între arcul 10 și mufa 8 nu există mișcare relativă decât la îmbinare-desfacere. îmbinarea - desfacerea este similară celei din cazul fig. 2.

RO 118771 Β1

Cupla din fig. 7 este de tipul rotativă cu bile, cu sprijinul în patru puncte, iar introducerea bilelor se face prin gaura astupată de un dop 11 direct între mufa 8 și ștuțul 1. Acesta a fost prelucrat pe suprafețele cilindrice interioară, respectiv exterioară, canale, căi de rulare, de un profil care să asigure sprijinul în patru puncte, în lagăr.

Dopul 11 se asigură pe poziția montat prin punctare în unul sau mai multe puncte.

Profilul ferestrei mufei 8 este format din trei praguri liniare alternând cu trei sectoare de cerc echidistante.

Pragurile au o distribuție echidistantă, ca și sectoarele de cerc, iar diametrul de dispunere a sectoarelor este același cu cel interior al mufei.

Corespunzător, ștuțul 2 are, pe guler, trei laturi pe toată grosimea, dispuse echidistant și trei pe o porțiune din grosime, dispuse tot echidistant, astfel ca împreună cu celelalte trei să formeze un hexagon regulat. La îmbinare-desfacere, mufa 8 se va roti numai cu un unghi de 60°, iar restul îmbinării-desfacerii se face ca în cazul fig.1.

Cupla conform fig. 9 are sistemul rotativ similar cu cel din fig. 7, bilele se întroduc tangențial pe calea de rulare, iar știftul 12 are capătul dinspre bile prelucrat anterior, conform căii de rulare, asigurând sprijinul în patru puncte, inclusiv în zona știftului. Fixarea pe poziție a știftului 12 se realizează printr-un punct de sudură sau prin alt procedeu. Sistemul de fixare este alcătuit din profile cu patru laturi, pentru fereastra mufei 8, pe întreaga grosime a gulerului ștuțului 2, și încă patru, pe o porțiune din grosimea gulerului, astfel că, împreună cu celelalte patru să formeze un octogon regulat. în acest caz, la îmbinare-desfacere mufa 8 se rotește cu 45°.

Numărul de laturi, ale ferestrei și ale ștuțului, poate fi foarte mare, cu condiția ca acestea să formeze poligoane regulate, astfel încât să se realizeze îmbinarea mufă - ștuț, iar ștuțul 2 trebuie să aibă, pe porțiunea din grosimea gulerului, un număr de laturi care, împreună cu celelalte de pe toată grosimea, să formeze un poligon regulat. De asemenea, se va garanta asigurarea pe poziție, prin sprijinirea laturilor ștuțului 2 (și pătrunderea lor) pe pragurile ferestrei mufei 8.

Cupla conform fig.12, este asigurată de elasticitatea garniturii 5, care etanșează frontal ștuțul 2 de ștuțul 1.

Aceste îmbinări sânt valabile și pentru conducte și prăjini care nu trebuie să fie supuse la torsiune.

Furtunurile vor fi tipizate, capetele lor putându-se monta și în mufe cu același profil, dar fixe. Prinderea furtunului se poate face cu un capăt într-o mufă fixă, iar cu celelalt capăt, într-una rotativă.

Claims (2)

1. Revendicări

   1. Cuplă rapidă, rotativă, pentru furtunuri, alcătuită din două sisteme de prindere și de rotire a capului de furtun, prevăzut cu armătură metalică, la care etanșarea se face cu garnituri, din cauciuc, cu inel O “V” sau altă formă de etanșare (inel “O” teflonat sau de teflon cu crestătură), sistemul de prindere fiind format dintr-o mufă (8) cilindrică la interior și la exterior, și care are, la capătul de prindere, praguri liniare - coarde de cerc, alternând cu zone circulare, de același diametru cu diametrul interior al mufei, pragurile au o dispunere echidistantă și au astfel de dimensiuni, încât, prin această deschidere să treacă gulerul ștuțului furtunului (2), gulerul circular având atâtea fețe laterale pe toată grosimea, câte praguri are o mufă (8), praguri situate echidistant, între aceste fețe laterale, pe partea dinspre un furtun (4), pe o grosime mai mică decât grosimea pragurilor mufei (8), fiind realizat un număr de decupări egal cu numărul de fețe laterale pe toată grosimea gulerului și formând cu

   RO 118771 Β1

   150 acestea un poligon regulat, îmbinarea ștuț - mufă făcându-se prin introducerea ștuțului în mufă, până când tot gulerul ștuțului (2) trece dincolo de pragurile mufei (8), cele două piese rotindu-se relativ una față de alta cu un anumit unghi; se trage de ștuț astfel că decuplajele parțiale ale ștuțului (2) trec printre pragurile mufei, se sprijină prin porțiunea din grosimea gulerului din dreptul pe interiorul pragurilor mufei (8) și se asigură împotriva desfacerii printr-o piuliță de asigurare (9), un arc interior (10), sau un arc exterior (10), (fig.3), ștuțul furtunului (2) prinzând în capul furtunului (4) cu manșonul (3) sertizat, caracterizată prin aceea că mai este prevăzută cu un ștuț fix (1), pe care se rotește mufa (8) prințr-un lagăr radial dublu, axial, prevăzut cu niște bile (7), mufa (8) și ștuțul (1) având câte o cale de rulare, realizate pe ele, iar introducerea bilelor (7) pe cale fiind asigurată prin găuri astupate cu dopuri filetate (11) sau sudate (12) bilele (7) și garnitura de etanșare (5) trebuind să fie în același plan perpendicular pe axa îmbinării, mufa (8) având, la un capăt, pragurile pentru îmbinare, iar la celălalt capăt, în interior, lagărul capabil să asigure rotirea, cupla fiind realizată să se poată roti ușor și, atunci când fluidul interior este sub presiune, jocul dintre, ștuțul fix (1) și ștuțul furtunului (2) va fi dat de jocul foarte mic din lagăr, dacă lagărul este prevăzut a lucra timp îndelungat, fiind construit astfel, încât să se poată prelua jocul dat de uzarea acestuia, influența jocului din lagăr asupra etanșării fiind foarte mică prin situarea etanșării în același plan cu corpurile de rostogolire, îmbinarea fiind rapidă, iar asigurarea contra desfacerii putându-se face folosind elasticitatea garniturii de etanșare (5) și, în cazul când cupla rotativă lucrează într-un mediu cu praf sau în mediu abraziv, sistemul de rotire trebuind să fie etanșat cel puțin pe partea cu contact direct cu exteriorul.
2. 2. Cuplă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că se poate dubla sau tripla lagărul mufei (8), i se poate dubla sau tripla numărul de ferestre cu seturile de praguri la care ștuțul furtunului (2) va avea un număr corespunzător de gulere cu profilul adecvat de îmbinare dintre ștuț și mufă, moduri de îmbinare recomandate la forțe axiale și/sau radiale extrem de mari, pentru presiuni ale fluidului de lucru foarte ridicate sau unde se urmărește micșorarea diametrului exterior al cuplei în detrimentul lungimii, acest mod de îmbinare fiind aplicabil și îmbinărilor conductelor care nu transmit cuplu, ci un fluid sub presiune prin ele.