ES2266086T3 - Dispositivo de acoplamiento rapido entre un tubo y un elemento rigido. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de acoplamiento rápido entre un tubo y un elemento rígido que comprende un cuerpo externo (12), una pinza (13) que puede introducirse en una cavidad (18) del cuerpo externo (12) en cuyo interior puede disponerse un extremo de un tubo (22), y una junta (14), un resalte en forma de anillo (19) provisto en una parte intermedia de la cavidad (18), que sobresale radialmente hacia el interior y capaz de mantener un extremo de dicha pinza (13) en dicha cavidad (18) deslizándose entre dicho resalte (19) y el fondo (24) de dicha cavidad (18) en el que está situada dicha junta (14), caracterizado porque dicha pinza (13) soporta dos juntas adicionales (15, 16), en una parte extrema situada en una zona de dicha cavidad enfrentada a un extremo abierto hacia fuera, una primera junta (15) que es recibida en un alojamiento (32) realizado sobre la superficie externa de la pinza (13) y una segunda junta (16) que es recibida en un alojamiento (33) realizado sobre la superficie interna de la pinza(13).

Description

Dispositivo de acoplamiento rápido entre un tubo y un elemento rígido.

La presente invención se refiere a un dispositivo de acoplamiento rápido entre un tubo y un elemento rígido.

Se conocen varios tipos de dispositivos de acoplamiento rápido que hacen posible que un extremo de un tubo pueda insertarse y bloquearse con respecto a un bloque de base o elemento rígido para permitir la circulación de fluidos, en particular aire.

En general, estos tipos de conexiones tal como se ilustran en el documento EP 0 939 267 comprenden un cuerpo externo, conectado a una tubería mediante enroscado o similar y una pinza, un extremo del cual es deslizante en una zona restringida de una cavidad interna realizada en el cuerpo externo. Además, existe una junta en el interior de la cavidad entre el extremo de la pinza y la parte inferior de la cavidad interna, es decir, una junta tórica, que efectúa tanto la función de aportar hermeticidad al tubo como la liberación automática del mismo en la zona restringida citada. La pinza comprende una parte cilíndrica, si es necesario con un extremo alargado, terminado en el otro extremo con una serie de dientes de fijación, realizados por ranuras dirigidas según las líneas generatrices axiales realizadas en la pinza. Los dientes de fijación dan así paso según una dirección radial a una sección transversal de la pinza y, debido a un resalte en forma de anillo realizada en la cavidad del cuerpo externo y que sobresale radialmente hacia el interior, es desplazable entre una posición de fijación en un tubo insertado y una posición de liberación, ayudado por la presencia de la junta en forma de una junta tórica.

Cuando se inserta un extremo del tubo en la pinza que está dispuesta en el cuerpo externo, los dientes de la pinza se ensanchan y permiten su inserción.

Tratando, por el contrario, de extraer el tubo del dispositivo de acoplamiento rápido, las partes puntiagudas de los dientes, realizados en los extremos enfrentados radialmente hacia el interior, se acoplan con la superficie externa del tubo y lo bloquean, ya que el extremo de la pinza entra en contacto con el resalte en forma de anillo y es forzado a dirigirse radialmente hacia el interior.

Si por el contrario la pinza se mantiene en la posición de inserción del tubo o es presionada axialmente para llegar al fondo de la cavidad, la serie de dientes se liberan de la superficie externa del tubo, debido asimismo a la ayuda de la junta tórica presente en el fondo de la cavidad, y el tubo puede así extraerse
libremente.

Los dispositivos de acoplamiento rápido así realizados, aunque permiten la inserción rápida del tubo, la posición firme del mismo y, en cualquier caso, la extracción del tubo cuando sea necesario, pueden ocasionar algunos problemas de hermeticidad del fluido que pasa entre el bloque de base, en el que esta dispuesto el dispositivo, y el tubo insertado en él.

De hecho, la presencia de las partes puntiagudas de los dientes y las repetidas operaciones de inserción y desconexión del tubo en el dispositivo, ocasiona muescas en la superficie externa del tubo. Debido a dichas muescas, es posible que se produzca una pérdida del fluido circulante.

El problema puede ser crucial hasta cierto límite cuando el fluido es aire, pero es ciertamente más importante cuando el fluido es un líquido tal como aceite o similar.

Para intentar encontrar una solución a estos inconvenientes, se han preparado varios tipos de dispositivos de acoplamiento que prevén la introducción de una serie de juntas y disposiciones de piezas aptas para garantizar una hermeticidad segura.

Sin embargo, los dispositivos conocidos comprenden muchas piezas que necesitan estar mutualmente presionadas, por ejemplo mediante rosca, antes de que el extremo del tubo se inserte, y que, en cualquier caso no permite la rápida extracción del tubo. De hecho, es necesario proceder al desmontaje de las piezas del dispositivo, cuando sea posible, o incluso proceder al corte de la parte final del tubo, la eliminación del dispositivo de acoplamiento, y su substitución con un nuevo dispositivo, una vez que el extremo cortado del tubo se ha reinsertado en las partes del dispositivo bajo montaje.

Aparte de la pérdida del dispositivo, que puede ser recuperado, el tubo se ha acortado, lo que, al pasar el tiempo, dificulta la realización de una conexión correcta, a menos que se substituya el mismo tubo, dado que se ha quedado demasiado corto.

Por lo tanto, esto da como resultado unos costes de montaje y producción del dispositivo de acoplamiento rápido en varias partes, además de los inevitablemente mayores tiempos de intervención que los necesarios en el caso de una actuación rápida.

La necesidad de proporcionar varias partes para la conexión y/o desconexión del tubo o la utilización de una herramienta adicional o un accesorio para la intervención en el dispositivo de acoplamiento origina asimismo problemas considerables en el caso en que los dispositivos de acoplamiento están montados en un conjunto próximos entre sí, en espacios extremadamente limitados.

El objetivo de la presente invención consiste en realizar un dispositivo de acoplamiento rápido entre un tubo y un elemento rígido que resuelva los problemas técnicos mencionados anteriormente, sobre todo permitiendo tanto la rápida conexión y desconexión del tubo como una hermeticidad segura.

Otro objetivo es producir un dispositivo de acoplamiento rápido entre un tubo y un elemento rígido que tenga un mínimo número de piezas con costes de producción minimizados.

Otro objetivo es producir un dispositivo de acoplamiento rápido entre un tubo y un elemento rígido que no precise ninguna herramienta adicional o accesorio para efectuar la conexión y/o desconexión del tubo.

Estos objetivos, según la presente invención, se consiguen mediante un dispositivo de acoplamiento rápido entre un tubo y un elemento rígido tal como se detalla en la reivindicación 1.

Otras características del dispositivo de la invención son el objeto de las reivindicaciones dependientes.

Las características y las ventajas de un dispositivo de acoplamiento rápido entre un tubo y un elemento rígido según la presente invención, se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la siguiente descripción ilustrativa y no limitativa que hace referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos, en los cuales:

- la figura 1 es una vista explosionada de una primera forma de realización del dispositivo de acoplamiento rápido según la invención, en la que se ilustran las partes que lo forman parcialmente en sección,

- la figura 2 es una vista parcial en sección del dispositivo de acoplamiento rápido de la figura 1 después que el tubo se ha insertado y todavía está liberado, y

- la figura 3 es la misma vista en sección de la figura 2 con el tubo acoplado firmemente hacia el interior del dispositivo de acoplamiento,

- la figura 4 es una vista parcial en sección de una segunda forma de realización del dispositivo de acoplamiento después de que el tubo se haya insertado y todavía esté liberado.

Haciendo referencia a las figuras, se ilustra un dispositivo de acoplamiento rápido entre un tubo y un elemento rígido, que está indicado en su conjunto por 11 y que está realizado según la invención.

Como ilustra la figura 1, el dispositivo de acoplamiento 11 comprende un cuerpo externo 12, una pinza 13 que puede ser introducida en una cavidad del cuerpo externo 12, una junta, en el ejemplo en la forma de junta tórica 14, como adición, por lo menos, a otras dos juntas, en el ejemplo en la forma de anillos de hermeticidad 15 y 16.

El cuerpo externo 12 está conectado a una tubería del fluido (no representada) y bloqueado en este punto, actuando sobre una de sus partes de tuerca de anillo esquematizada en 17. El cuerpo externo 12, como se ha expuesto, presenta una cavidad cilíndrica en su interior indicada en su conjunto por 18 con un resalte en forma de anillo 19, en una de sus partes intermedias, que sobresale radialmente hacia el interior.

Este resalte en forma de anillo 19 identifica una zona terminal restringida 20 de la cavidad 18 que está conectada directamente a un alojamiento cilíndrico 21 que tiene el mismo diámetro que el tubo 22 que debe ser introducido en el dispositivo de acoplamiento 11 y que recibe un extremo del tubo. Naturalmente, el alojamiento cilíndrico 21 en un lado continúa en una abertura 23 que permite el paso del fluido a la tubería, no representada, y en el otro lado identifica un rebaje 24 que actúa como fondo de la cavidad 18. Debe apreciarse que entre dicho rebaje o fondo 24 y una superficie oblicua 25 del lado del resalte en forma de anillo 19 se extiende la zona restringida citada 20 de la cavidad 18 en la que se aloja la junta tórica 14.

La pinza 13 está constituida por una parte cilíndrica que comprende en un lado una serie de dientes de fijación 26 definidos por ranuras 27 dirigidas según las líneas generatrices del cilindro. Cada uno de dichos dientes presenta partes puntiagudas 28, enfrentadas radialmente hacia el interior para interactuar con el tubo 22. El extremo libre de cada diente 26 presenta un chaflán rehundido 29 que está dirigido hacia las partes puntiagudas 28 y capaz de entrar en contacto con la junta tórica 14. Cada diente 26 dispone también de una zona de reborde en resalte 30, dirigida hacia afuera y que coopera con la superficie oblicua 25 del resalte en forma de anillo 19.

La pinza 13 presenta asimismo una parte rebordeada 31, realizada casi en el extremo de las ranuras 27, que está dirigida radialmente hacia fuera y con un diámetro similar al diámetro interno de la cavidad. Esta parte rebordeada 31 actúa como una guía de la pinza 13. Según la invención, la pinza 13 presenta asimismo como adición en una de sus partes extremas 34, que actúa también como una guía y que se enfrenta hacia el exterior de la cavidad 18, lateralmente un par de alojamientos en forma de anillo 32 y 33 apropiados para recibir las juntas 15 y 16. En particular, se proporciona un alojamiento 32 realizado en la superficie externa de la pinza 13, dirigido hacia fuera y enfrentado a la superficie interna de la cavidad 18. El alojamiento 33, por el contrario, está realizado en la superficie interna de la pinza 13 y está dirigido hacia el interior para enfrentarse a la superficie externa del tubo 22.

Todas estas características, tanto del cuerpo externo 12 como de la pinza 13, pueden apreciarse claramente en la figura 1.

La Figura 2 en cambio ilustra cuál es la posición adoptada por las partes cuando el tubo 22 se inserta en el interior de la pinza 13 dispuesta en el cuerpo externo 12 con las juntas correspondientes 14, 15 y 16 alojadas en las posiciones o asientos respectivos.

El tubo 22 se desliza libremente en el interior de la pinza 13, su superficie externa no está afectada por las partes puntiagudas 28 que están dispuestas dentadas, estando dispuesto cada diente 26 en la zona restringida 20 de la cavidad 18. El extremo del tubo 22 queda por lo tanto apoyado en el alojamiento cilíndrico 21.

Simplemente tirando del tubo 22 hacia fuera y/o la creación de presión en el interior del dispositivo ocasionada por el fluido, es decir, aire, aceite u otros fluidos, pone el dispositivo en la posición representada en la figura 3. En esta posición, el tubo 22 está acoplado firmemente al dispositivo cuando las partes puntiagudas 28 de los dientes 26 se engranan firmemente a la superficie externa del tubo 22. Este acoplamiento se produce debido a que la junta tórica 14 es forzada por el fluido bajo presión que se deben desplazar hacia el chaflán rehundido 29 de los varios dientes 26, obligando así a la totalidad de la pinza 13 a desplazarse hacia delante hacia el exterior en la cavidad 18 o en la zona restringida 20 de la cavidad, y dado que el tubo es empujado por la presión interna y por lo tanto se acopla con lo citado anteriormente. Sin embargo, la zona de resalte 30 dirigida hacia afuera y presente en cada diente 26 engrana con la zona inclinada 25 del resalte 19 en forma de anillo en el interior de la cavidad 18 forzando a los dientes a doblarse radialmente hacia el interior y a aumentar el acoplamiento con la superficie externa del tubo 22. Esta acción garantiza el acoplamiento y se produce una hermeticidad inicial, debido a la presencia de la junta tórica 14.

De ser necesario, sin embargo, extraer el tubo 22 del dispositivo de acoplamiento rápido, se ha de aplicar simplemente presión al reborde ensanchado 35 de la parte extrema 34 de la pinza 13, dirigida hacia el exterior del dispositivo, de forma que se produzca un ligero retroceso de la pinza 13 en la cavidad 18. De esta forma, el chaflán rehundido 29 del extremo libre de cada diente empuja la junta tórica 14 al fondo 24 de la cavidad 18; además, el chaflán rehundido 29 acoplándose con la misma junta tórica 14 hace que el diente 26 se ensanche en la parte restringida 20 y por lo tanto la libere de las partes puntiagudas 28 de la superficie externa del tubo.

El mantenimiento de la pinza 13 en dicha posición, por acción del reborde ensanchado 35 del extremo 34 de la misma pinza, permite así la libre extracción del tubo 22 del interior del dispositivo (en una posición totalmente similar a la representada en la figura 2). La Figura 4 ilustra una segunda forma de realización del dispositivo de acoplamiento rápido que está realizado sin un reborde ensanchado 35, aunque funciona de la misma manera.

Es natural que las partes puntiagudas 28, al engranarse con la superficie externa del tubo 22 y al liberarse de ella ocasionen desgaste, por lo que es posible que se produzca descarga o emisión del fluido.

La disposición de las dos juntas adicionales 15 y 16 en la parte restante de la pinza dirigida hacia fuera de la cavidad garantiza la hermeticidad en cualquier caso. De hecho, dichas juntas actúan en la parte del tubo 22 que no está, en ningún caso, afectado por las partes puntiagudas 28 y que por lo tanto no presenta desgaste.

A pesar de dicha disposición de hermeticidad, el dispositivo de acoplamiento rápido según la invención permite de todas formas una unión o acoplamiento y liberación o desacoplamiento rápidos del tubo.

Por otra parte, es importante señalar que no se necesitan herramientas o accesorios adicionales para las operaciones de acoplamiento o liberación, siendo suficiente la presión manual, en la liberación, que se aplica al extremo de la pinza 13 dirigida hacia el
exterior.

La pinza realiza ventajosamente tanto la función de soportar el tubo como de liberarlo.

El dispositivo de acoplamiento rápido de la presente invención se ha realizado asimismo con un mínimo número de componentes (el cuerpo externo y la pinza) contrariamente a lo previsto hasta ahora para aplicaciones en las que una buena hermeticidad es de vital importancia, como sucede con el aceite o
similares.

El dispositivo así concebido, estando asimismo sujeto a repetidas conexiones y desconexiones del tubo, no requiere ningún corte del propio tubo, por lo que se conserva en su correcta longitud inicial.

Por otra parte, el dispositivo de acoplamiento rápido de la invención hace posible una sencilla intervención en espacios extremadamente restringidos y limitados, por ejemplo en el caso de conectores que están montados en un conjunto uno junto a otro.

Claims (4)

1. Dispositivo de acoplamiento rápido entre un tubo y un elemento rígido que comprende un cuerpo externo (12), una pinza (13) que puede introducirse en una cavidad (18) del cuerpo externo (12) en cuyo interior puede disponerse un extremo de un tubo (22), y una junta (14), un resalte en forma de anillo (19) provisto en una parte intermedia de la cavidad (18), que sobresale radialmente hacia el interior y capaz de mantener un extremo de dicha pinza (13) en dicha cavidad (18) deslizándose entre dicho resalte (19) y el fondo (24) de dicha cavidad (18) en el que está situada dicha junta (14), caracterizado porque dicha pinza (13) soporta dos juntas adicionales (15, 16), en una parte extrema situada en una zona de dicha cavidad enfrentada a un extremo abierto hacia fuera, una primera junta (15) que es recibida en un alojamiento (32) realizado sobre la superficie externa de la pinza (13) y una segunda junta (16) que es recibida en un alojamiento (33) realizado sobre la superficie interna de la pinza (13).

2. Dispositivo de acoplamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha pinza (13) es cilíndrica y comprende una serie de dientes de fijación (26) identificados por unas ranuras (27) dirigidas según las líneas generatrices del cilindro, presentando cada uno de dichos dientes (26) unas partes puntiagudas (28) enfrentadas radialmente hacia el interior y en uno de sus extremos libres enfrentados hacia dicha junta (14) presenta un chaflán rehundido (29) y que está enfrentado hacia dichas partes puntiagudas (28).

3. Dispositivo de acoplamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha pinza en una parte intermedia que está dispuesta en dicha cavidad (18) hacia un extremo abierto de la misma cavidad presenta por lo menos una parte (31, 34) que actúa como guía.

4. Dispositivo de acoplamiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha junta (14) es una junta tórica (14).