ES2200810T3 - Cordon de desconexion por traccion. - Google Patents

Abstract

Un conjunto de cordón de desconexión por tracción (2, 4, 6, 10, 44, 52) que comprende un tensor (2), caracterizado porque el tensor (2) puede ser regulado para permitir el desenrollado del cordón (4, 6, 10) o regulado para tirar del cordón (4, 6, 10) y que, cuando se regula para la acción de tirar, se opondrá al desenrollado del cordón (4, 6, 10), proporcionando con ello una fuerza de tracción para la desconexión.

Description

Cordón de desconexión por tracción.

Esta invención se relaciona con conectadores por tracción que proporcionan la conexión/desconexión de circuitos eléctricos o hidráulicos que se extienden entre dos cuerpos separables. Por ejemplo, un conector por tracción se puede emplear para conectar una unidad de refrigeración o circuito de cargo existente en un vehículo de carretera a una fuente de alimentación eléctrica fija (estacionaria), asegurando una desconexión segura de la energía eléctrica en el caso de que el vehículo se ponga en marcha inadvertidamente sin desconectar primero manualmente el circuito. Otras aplicaciones de los conectores por tracción incluyen:

1) conexión de embarcaciones a líneas de servicio en la costa;

2) paquetes de desconexión de emergencia, conectores e interconexiones para la manipulación de ROV (vehículos accionados a distancia), usados en la producción submarina de petróleo y gas;

3) conexiones eléctricas para cargas lanzadas o expulsadas desde aviones o desde otros vehículos en movimiento.

Es necesario que dichos conectores estén separados de forma positiva y segura para evitar daños en el circuito eléctrico/hidráulico y en sus puntos de anclaje en los cuerpos separados. Esta función se consigue normalmente asegurando firmemente una primera mitad del conector a un primero de los cuerpos y ajustando la segunda mitad del conector en el extremo de un cable o conducto flexible que conduce al segundo cuerpo. Se asegura entonces un bucle de cordón entre un punto de fuerte fijación existente en el segundo cuerpo y la segunda mitad del conector, de manera que a medida que se separan los cuerpos, el cordón se tensa y libera a un manguito de acoplamiento accionado por resorte existente en el conector, permitiendo con ello la separación de las dos mitades. La longitud del bucle de cordón es más corta que el cable o conducto, el cual no queda sometido por tanto a una excesiva deformación a medida que las mitades del conector se separan entre sí.

Una disposición similar se describe en US-A-4134634 (Bauer et al), la cual se refiere a un conector de cable de remolque para helicópteros, en donde se emplea un cordón fijo. El cable de remolque se desenrolla de un cabrestante. Una vez contrarrestado el par torsor del cabrestante, el cable se extiende y el cordón libera al conector de remolque.

En DE-U-9406232.3 (Erich Jaeger) se muestra un conector por tracción que tiene un enganche de conector articulado a una parte enrollada de un cable de conexión, empleando un cordón de longitud fija. El estirado de la parte enrollada tira del cordón para tensarlo y suelta el enganche del conector.

En algunas aplicaciones, por ejemplo cuando el primer cuerpo es una carga variable que puede ser soltada desde un avión, la segunda mitad del conector puede que tenga que cooperar con una variedad de primeras mitades de conectores diferentes, en varias posiciones conectadas de forma distinta, para diferentes cargas. En tales casos, puede ser difícil ajustar el cordón para asegurar una desconexión adecuada cualquiera que sea la carga. Dependiendo del tipo de carga, puede ser necesario cambiar la longitud del cordón y la posición del punto de fijación fuerte, lo que entraña cambios estructurales importantes en el avión. También puede ser importante proporcionar el almacenaje del cable/conducto y del cordón después de la separación de las mitades del conector, por ejemplo, para evitar daños en la corriente retrógrada del vehículo o por arrastre por el suelo.

La presente invención proporciona un conjunto de cordón de desconexión por tracción que comprende un tensor y porque el tensor puede ser regulado para poder desenrollar el cordón o regulado para tirar del cordón y que, cuando se regula para efectuar la acción de tirar del cordón, se opondrá al desenrollado del cordón, proporcionando con ello una fuerza de tracción para efectuar la desconexión por tracción. Para que el cordón y una mitad de un conector asociado puedan acoplarse a una mitad del conector cooperante en una variedad de diferentes posiciones posibles, el tensor se regula para poder desenrollar el cordón. Preferentemente, cuando se regula así, la acción de tirar del cable por parte del tensor es contrarrestada, manteniéndose flojo el cordón para efectuar un fácil acoplamiento de las mitades del conector. Una vez establecida la conexión, el tensor puede ser regulado para la acción de tirar, tras lo cual desaparece la flojedad existente en el cordón y este último se mantiene bajo una ligera tensión. Sin embargo, esta tensión está diseñada para que se encuentre en un nivel insuficiente para separar las mitades del conector. A continuación, cuando el tensor, el cordón y su mitad del conector asociado se mueven como un conjunto para separarse de la otra mitad del conector, se contrarresta el desenrollado del cordón y la tensión en este último aumenta hasta el punto en donde las mitades del conector se separan entre sí.

Por ejemplo, cuando las mitades del conector se acoplan respectivamente a un vehículo y a su carga, debido a que el cordón se mantiene bajo tensión, los movimientos de inercia de la carga con respecto al vehículo o las fuerzas aerodinámicas que actúan sobre la carga podrían causar un desacoplamiento prematuro del conector. Para ayudar a prevenir esta circunstancia, se conecta una articulación resiliente al cordón, portando cada una de las partes opuestas de la articulación superficies de unión a tope, poniéndose en contacto entre sí las respectivas superficies de unión a tope de cualquiera de los lados cuando la articulación ha sido deformada en una cantidad predeterminada, aumentando con ello la rigidez de la articulación y permitiendo la transmisión de fuerzas de desconexión por tracción. La articulación permite un movimiento relativo limitado del vehículo y de su carga antes del acoplamiento de las superficies de unión a tope.

Características preferidas de la invención se ofrecen en las reivindicaciones dependientes y también en la siguiente descripción ilustrativa, efectuada con referencia a los dibujos adjuntos en donde:

La figura 1 es una vista en perspectiva de un conjunto de cordón de desconexión por tracción según la invención.

La figura 2 es una vista en perspectiva y en despiece de un alojamiento para un carrete de cable del conjunto de cordón de la figura 1 y de sus componentes internos.

La figura 3 es una vista en planta del mecanismo de trinquete del carrete de cable en su estado regulado.

La figura 4 es una vista en planta del mecanismo de trinquete del carrete del cable en su estado reajustado.

Las figuras 5 y 6 muestran otros detalles del mecanismo de trinquete.

La figura 7 muestra un orificio de chaveta hexagonal y otro mecanismo de trinquete asociado.

Las figuras 8 y 9 muestran un freno centrífugo para el carrete.

Con referencia a las figuras 1 y 2, el conjunto tensor comprende una barra separadora (4) en un cable metálico en miniatura, o cable (6), que está unido a un carrete (8, figura 2) constituido por dos mitades (8a, 8b) dentro de un alojamiento (2). Como se muestra en la figura 2, el alojamiento incluye una base (3) y una cubierta (5). La barra separadora asegura que el cordón (10) del conector por tracción quede tenso de un modo sustancialmente paralelo a su dirección de desacoplamiento. Esta medida asegura fuerzas mínimas de desacoplamiento por tracción y una vida máxima del cordón. Los extremos del cordón (10) están conectados, en posiciones diametralmente opuestas, a una mitad (7) del conector. Una mitad de acoplamiento (9) complementaria del conector está dispuesta firmemente en una carga liberable (32). La mitad (9) del conector está unida al extremo de un arnés de cable flexible (11).

Como se aprecia mejor en la figura 2, el carrete (8) es accionado en rotación por medio de resorte con ayuda de un "muelle de reloj" enrollado (14) que se extiende entre un husillo fijo (13) y una ranura (15) del carrete. De este modo, el cable (6) queda normalmente bajo tensión a medida que el muelle intenta enrollarlo adicionalmente en el carrete. Será evidente que el cable no puede actuar como un punto de anclaje fijo salvo que se impida que el carrete gire en la dirección inversa. Esta función es proporcionada por un trinquete de escape, o enganche, (16) que se acopla con un rueda dentada (12) unida coaxialmente de forma rígida al carrete.

El enganche de escape está diseñado para ser solicitado por resorte en cualquier dirección, dependiendo de la posición rotacional de una palanca de accionamiento manual (18) que es girada por una chaveta hexagonal (20, figura 7) insertada en un casquillo adaptador (22) en el eje de la palanca. En la posición mostrada en la figura 3, el carrete permitirá que el cable se desenrolle del carrete siendo impedido su retorno por el enganche; según la figura 4, la tensión del resorte se aplica al cable y el carrete se opondrá a cualquier intento de sacar más cable. Esto último proporciona la función, deseada, de punto de anclaje. La palanca es solicitada a la posición de la figura 4 mediante un pistón accionado por resorte (24) que actúa sobre un cuerno (25) formado en el alojamiento (26) del enganche. El alojamiento del enganche dispone, entre el mismo y el enganche, de un resorte de torsión (28) que proporciona la deformación elástica necesaria para permitir que el enganche sea desviado en una dirección en un momento dado, dependiendo de la posición de la palanca de accionamiento manual. De hecho, esto proporciona la función de un trinquete que puede ser regulado para operar en cualquier dirección.

Será evidente que la posición del enganche de la figura 3 resulta útil para permitir que el arnés de cable metálico flexible y la mitad de su conector asociado puedan salir de su posición de almacenamiento, por ejemplo desde un fuselaje suspendido por debajo de un avión, y unirse a la otra mitad (9) del conector que está fijada a la carga (32). Si el operario libera de forma inadvertida el arnés de cable metálico durante este proceso pero antes de la unión a la carga, el arnés no se retraerá de nuevo hacia el fuselaje. La posición del enganche de la figura 3 únicamente se puede obtener mediante la introducción completa de la chaveta en el casquillo hexagonal (22) de la palanca de accionamiento, seguido por la rotación a derechas de la chaveta y de la palanca (como se aprecia desde el punto de acceso de la chaveta).

Una acción de trinquete en la chaveta impide la rotación inversa de la palanca cuando la chaveta es insertada y girada. Esta función se consigue por medio de un collarín separado (34) que coincide axialmente con la palanca de accionamiento y que da lugar a un casquillo de chaveta de acoplamiento.

El collarín únicamente puede ser girado en una dirección (a derechas) y no puede girar en la dirección opuesta como consecuencia de un pasador deslizable accionado por resorte (36) que se acopla en una serie de rebajes en forma de cuña (37) mecanizados en la periferia del collarín. En tanto en cuanto que la chaveta sea girada y permanezca en su sitio, el enganche permanecerá por tanto solicitado hacia el modo de desenrollado.

Una vez que el arnés de cable de metálico se ha unido a la carga, la chaveta se retira del casquillo de la palanca de accionamiento y esta acción permite la rotación separada de la palanca con respecto al collarín y hace que el enganche pueda volver a la posición en la cual el muelle de reloj puede aplicar al cable una tensión de retracción y, al mismo tiempo, evitar cualquier desenrollado del cable. De este modo, el arnés de cable metálico totalmente instalado se mantiene en su sitio y el cable actúa entonces como un punto de fijación fuerte, desconectando el conector por tracción en el caso de que se produzca un movimiento descendente del conector durante la liberación de la carga.

Con el fin de evitar una desconexión inadvertida que podría ser causada por los movimientos de la carga que, de forma normal son inducidos de manera aerodinámica y/o por inercia y que suelen presentarse durante la captura del vehículo, el separador (4) de terminación del cable está diseñado para flexionar ligeramente, permitiendo una pequeña cantidad de movimiento descendente de la carga antes de que se haga sustancialmente rígido y transfiera las cargas de desconexión al cordón. Este efecto se consigue configurando el separador de manera que pueda flexar bajo las tensiones nominales del cordón hasta que las superficies de unión a tope (40) entran en contacto entre sí, tras lo cual se presenta un incremento repentino en la rigidez a la flexión. En una modalidad del concepto, este contacto, y su efecto de rigidificación consecuente, están diseñados para que se presenten en aproximadamente 5 mm del movimiento descendente de los extremos del cordón, pero este principio se puede emplear para ajustarse a otros requisitos particulares.

Para lograr una versatilidad óptima de la posición del conjunto de carrete con respecto al arnés de cable metálico y a las mitades del conector, el cable, en la modalidad preferida, está contenido de forma deslizante dentro de una vaina flexible (52), de forma similar a un cable de freno de bicicleta, de manera que puede ser enviado salvando obstáculos sin riesgo de rozamiento. En esta aplicación, la vaina está terminada por un tope (42) en el alojamiento del carrete y por una ménsula de soporte de carga, o punto de fuerte (44) que está unido firmemente a la estructura del pilón mediante pasadores retirables (46) que permiten reajustar su posición para alinearse con diferentes posiciones del conector de carga.

A la vista de la importancia inherente a una operación con éxito de la función del conector por tracción, se incorpora un mecanismo secundario dentro del conjunto de carrete, de manera que el fallo del enganche para impedir la rotación del carrete durante la liberación de la carga, es absorbido rápidamente por la inmovilización alternativa del carrete por medio de un par de muelles reales (48) activados de forma centrífuga y que inmovilizan al carrete en la cubierta (5) del alojamiento cuando el carrete gira a cierta velocidad predeterminada. Durante la expulsión de la carga, se presentan aceleraciones grandes, de modo que se conseguirá una velocidad hacia abajo de, por ejemplo, 0,4 m/s dentro de los 5 mm de movimiento descendente de la carga. Esto corresponde a una velocidad de rotación del carrete de aproximadamente 250 rpm, la cual será bastante para accionar el freno centrífugo. Los muelles reales se mantienen normalmente desacoplados con el alojamiento por medio de los resortes (54). La figura 7 muestra los muelles reales desacoplados de la cubierta del alojamiento, permitiendo la rotación del carrete; al mismo tiempo, la figura 9 muestra los muelles reales acoplados con las superficies de unión a tope (55) en la cubierta (5), impidiendo con ello la rotación del carrete.

En sus formas preferidas, el uso de la invención puede incluir las siguientes ventajas:

a) Puede proporcionar un solo punto de fijación fuerte y ajustable para el cordón del conector por tracción.

b) Aplica preferentemente una tensión continua pero moderada al cordón del conector por tracción.

c) Permite unir el arnés de cable metálico a la carga sin desconectar el cordón por tracción del punto de anclaje.

d) Asegura preferentemente que se reduzca al mínimo la tensión por tracción en el cordón del conector.

e) Puede ayudar a asegurar que el punto de anclaje se encuentre lo más separado posible de la carga, reduciendo con ello la cantidad en la cual el arnés de cable metálico es retirado de su posición de almacenaje durante la liberación de la carga y reduciendo el riesgo de daños tanto en el arnés como en su estructura circundante.

f) Extrae convenientemente el arnés en la mayor medida posible de nuevo hacia su posición de almacenaje después de la liberación de la carga.

g) Puede ayudar a conseguir una operación segura al promover únicamente la secuencia correcta de acciones.

h) Puede proporcionar una forma de operación segura en el caso de que se produzca un fallo en el enganche principal.

Claims (11)

1. Un conjunto de cordón de desconexión por tracción (2,4,6,10,44,52) que comprende un tensor (2), caracterizado porque el tensor (2) puede ser regulado para permitir el desenrollado del cordón (4,6,10) o regulado para tirar del cordón (4,6,10) y que, cuando se regula para la acción de tirar, se opondrá al desenrollado del cordón (4,6,10), proporcionando con ello una fuerza de tracción para la desconexión.

2. Un conjunto de cordón (2,4,6,10,44,52) según la reivindicación 1, caracterizado porque, cuando el tensor (2) es regulado para permitir el desenrollado del cordón (4,6,10), se contrarresta la acción de tirar del cordón (4,6,10) por el tensor (2).

3. Un conjunto de cordón (2,4,6,10,44,52) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque comprende un cable de tensión (6) bien unido al cordón (4,6,10) o bien que comprende el cordón (4,6,10).

4. Un conjunto de cordón (2,4,6,10,44,52) según la reivindicación 3, caracterizado porque, en la práctica, el cable de tensión (6) se enrolla en y se desenrolla de un carrete (8) que es solicitado por resorte para enrollar el cable (6).

5. Un conjunto de cordón (2,4,6,10,44,52) según la reivindicación 4, caracterizado porque comprende una ménsula de montaje (44), un alojamiento (2) para el carrete (8) y un conducto flexible (52) que se extiende entre la ménsula (44) y el alojamiento (2) y a través del cual se desplaza el cable de tensión (6).

6. Un conjunto de cordón (2,4,6,10,44,52) según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque comprende un mecanismo de trinquete (12,16) que puede ser regulado para oponerse a la rotación del carrete (8) en la dirección de desenrollado, oponiéndose con ello al desenrollado del cordón (4,6,10), pero que adicional y alternativamente puede ser reajustado para oponerse a la rotación del carrete (8) en la dirección de enrollado, permitiendo con ello el desenrollado del cordón (4,6,10) y oponiéndose a la acción de tirar del cordón (4,6,10) mientras se efectúa una conexión por tracción (7,9).

7. Un conjunto de cordón (2,4,6,10,44,52) según la reivindicación 6, caracterizado porque es solicitado hacia el estado regulado y se desplaza al estado reajustado por rotación de una chaveta (20) insertada en el conjunto, siendo impedida la contra-rotación de la chaveta insertada (20) por medio de otro mecanismo de trinquete (34,36,37).

8. Un conjunto de cordón (2,4,6,10,44,52) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un freno (48,54,55) accionable para oponerse al desenrollado del cordón (4,6,10) por encima de una velocidad predeterminada.

9. Un conjunto de cordón por desconexión por tracción (2,4,6,10,44,52) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una articulación elástica (4) conectada al cordón (6,10), portando cada una de las partes opuestas de la articulación (4) superficies de unión a tope (40), entrando en contacto entre sí las respectivas superficies de unión a tope (40) en cualquiera de los lados cuando la articulación (4) ha sido deformada en una cantidad predeterminada.

10. Un conjunto de cordón (2,4,6,10,44,52) según la reivindicación 9, caracterizado porque las superficies de unión a tope (40), cuando entran en contacto, transmiten cargas de tracción aplicadas a las partes opuestas (7,9) del conector.

11. Un conjunto de cordón (2,4,6,10,44,52) según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque el cordón tiene una pluralidad de extremidades (10) unidas a una mitad (7) del conector en posiciones circunferenciales separadas, comprendiendo la articulación (4) una barra separadora conectada entre un cable de tensión (6) y el cordón.