ES2297608T3 - Conector rapido para aplicaciones de alta presion. - Google Patents
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Abstract
Un conjunto (210, 410) de acoplamiento de fluido, que comprende: un cuerpo (214, 414) de conector que define un orificio (230) que se extiende axialmente desde una abertura (232) de entrada definida por un reborde (240) que se extiende radialmente hacia el interior, incluyendo además dicho cuerpo de conector un nervio (241) anular que se extiende radialmente hacia el interior por dentro de dicho orificio axialmente por delante de dicho reborde (240), definiendo dicho cuerpo (214) una porción (249) de recepción de retenedor entre el citado reborde (240) y dicho nervio (241), y una superficie (244) sellante cilíndrica por delante de dicho nervio (241); un retenedor (216, 416) asegurado liberablemente a dicho cuerpo (214, 414) de conector, incluyendo dicho retenedor una pluralidad de brazos (276) que se extienden axialmente, incluyendo cada uno de dichos brazos una superficie (284) de tope trasera, estando dichas superficies de tope traseras en relación colindante con el citado reborde (240); un miembro (218, 418) de sellado dispuesto en el citado orificio (230), que contacta con dicha superficie (244) sellante cilíndrica en el citado orificio (230) de dicho cuerpo (214, 414) de conector, estando dicho miembro (218, 418) sellante situado axialmente por delante de dicho nervio (241) anular; un retenedor (217, 417) de miembro de sellado separado, dispuesto en el interior de dicho orificio (230) entre el citado miembro (218, 418) de sellado y el citado nervio (241), y que se caracteriza porque dicho retenedor (217, 417) de miembro de sellado incluye una pluralidad de patas (300) que se extienden axialmente, cada una de las cuales incluye una superficie (308) de tope trasera en relación colindante con el citado nervio (241) anular.
Description
Conector rápido para aplicaciones de alta
presión.
Esta solicitud se refiere a conjuntos de
acoplamiento, y más en particular a un conector rápido del tipo
utilizado para la conexión de un miembro macho, formado en el
extremo de un tubo, con un orificio de un cuerpo de conector, para
aplicaciones de alta presión.
En la automoción y en otros campos, un tipo de
conjunto de acoplamiento utilizado con frecuencia para proporcionar
una conexión de fluido entre dos componentes o conductos, son los
conectores rápidos, los cuales incluyen generalmente un miembro
macho recibido y retenido en un cuerpo de conector hembra. El uso de
un conector rápido resulta ventajoso debido a que se puede
establecer una línea de fluido estanquizada y segura con una
cantidad mínima de tiempo y de costes.
Con frecuencia se utiliza un retenedor para
asegurar el miembro macho en el interior del cuerpo de conector. Un
tipo de retenedor de esa clase incluye una pluralidad de miembros de
fijación que se extienden entre un realce formado en el miembro
macho y una cara anular definida en el cuerpo de conector. El tope
del retenedor con el realce del miembro macho por un extremo, y con
la cara anular del cuerpo de conector por el otro extremo, impide
la separación del miembro macho del cuerpo de conector. Este tipo de
retenedor es habitual en la técnica, y ha demostrado ser eficaz en
muchas aplicaciones de líneas de fluidos, véase por ejemplo el
documento US 2003/168856 que constituye la base del preámbulo de la
reivindicación 1 de la presente solicitud.
Un miembro de estanquidad, normalmente en forma
de sello de anillo en O, o junta tórica, se utiliza con un
acoplamiento de conector rápido con el fin de crear un sellado
hermético al fluido entre el miembro macho y el cuerpo de conector.
En una configuración de ese tipo, el anillo en O se sitúa axialmente
hacia el interior del retenedor, y separado por un separador anular
montado deslizantemente en el miembro macho. Con frecuencia, se
sujeta frente a la carga axial impartida por la presión de fluido
mediante un separador que se encuentra acoplado a presión, o en
relación de acoplamiento rápido, con el orificio en el que se
recibe. Puesto que el retenedor es algo flexible, y el anillo en O
está unido deslizantemente con el retenedor, el anillo en O está
capacitado para deslizar ligeramente con relación al miembro macho.
También, tales conjuntos de conector rápido son utilizados en
aplicaciones en las que los componentes están sometidos a presión y
temperatura elevadas, así como también a vibración y a la
aplicación cíclica de presión. Estas condiciones incrementan la
dificultad de mantenimiento de una junta hermética al fluido. En
aplicaciones de alta presión, tal como en sistemas de frenos de
automóviles, es necesario asegurar que la fuerza axial impartida a
los componentes sea distribuida de forma fiable.
La presente invención incorpora un retenedor
separado encajado con el cuerpo de conector para recibir la carga
axial impartida al miembro de sellado por la presión de fluido. En
una realización, se utiliza un separador adicional fabricado en
polímero Teflón, situado entre el miembro de sellado y el manguito,
con el fin de minimizar los efectos de la vibración y de la carga
cíclica.
La Figura 1 es una vista despiezada de un
conjunto de acoplamiento de conector rápido de fluido de acuerdo
con la presente invención;
la Figura 2 es una vista lateral en sección del
cuerpo de conector del conjunto de acoplamiento de conector rápido
ilustrado en la Figura 1;
la Figura 3 es una vista de conjunto en sección
transversal, a través del acoplamiento de conector rápido ilustrado
en la Figura 1;
la Figura 4 es una vista en perspectiva del
retenedor del acoplamiento de conector rápido ilustrado en la
Figura 1;
la Figura 5 es una vista lateral del retenedor
ilustrado en la Figura 4;
la Figura 6 es una vista frontal del retenedor
ilustrado en la Figura 4;
la Figura 7 es una vista en sección transversal
del retenedor de la Figura 6 tomada a lo largo de la línea
7-7 de la Figura 6;
la Figura 8 es una vista en perspectiva del
separador o retenedor de miembro de sellado separado de la
realización de acoplamiento de conector rápido de fluido que se ha
ilustrado en la Figura 1;
la Figura 9 es una vista lateral del retenedor
de miembro de sellado ilustrado en la Figura 8;
la Figura 10 es una vista frontal del retenedor
de miembro de sellado ilustrado en la Figura 9;
la Figura 11 es una vista en sección transversal
del retenedor de miembro de sellado de la Figura 8, tomada a lo
largo de la línea 11-11 de la Figura 10;
la Figura 12 es una realización alternativa del
conjunto de acoplamiento de fluido de conector rápido de las
Figuras 1-11;
la Figura 13 es una vista frontal de un
separador empleado en el conjunto de acoplamiento de conector rápido
de la Figura 12, y
la Figura 14 es una vista en sección del
separador ilustrado en la Figura 13, tomada a lo largo de la línea
14-14 de la Figura 13.
Una realización de un conjunto de acoplamiento
de fluido conforme a la presente invención, ha sido ilustrada en
las Figuras 1-11. El conjunto 210 de acoplamiento de
fluido de conector rápido comprende un miembro 212 macho, un cuerpo
214 de conector hembra hueco, un retenedor 216 para asegurar el
miembro 212 macho en el interior del cuerpo 214 de conector, un
miembro 218 de sellado, y un separador exterior o retenedor 217 de
miembro de sellado.
El miembro 212 macho está formado por el extremo
de un tubo 220 rígido hueco. El tubo 220 puede conducir hasta un
componente de un sistema de línea de fluido, o puede ser en sí mismo
una porción de un componente de un sistema de línea de fluido. El
miembro 212 macho incluye un realce 222 anular ensanchado, separado
del extremo libre o terminal del tubo. El mismo posee una
superficie 221 anular radial en general, que se enfrenta hacia
delante, y una superficie 223 anular radial en general, que se
enfrenta hacia atrás. El miembro 212 macho tiene una porción 224
cilíndrica entre el realce 222 y el extremo libre del tubo. Una
porción 225 cilíndrica del tubo se extiende hacia atrás más allá
del realce 222, y puede estar recubierta de nylon para proporcionar
protección contra la corrosión al resto de la longitud del tubo 220.
El recubrimiento se elimina desde la superficie 224 del extremo
libre del tubo hasta la superficie 223 enfrentada hacia atrás del
realce 222.
El cuerpo 214 de conector ha sido ilustrado en
la Figura 2. El cuerpo 214 de conector es un componente de un
sistema de fluido de alta presión, tal como un sistema de freno de
un vehículo. El componente puede ser un cilindro maestro, un
cilindro de freno o una pinza calibradora de freno, u otro
componente del sistema. Podría ser, por supuesto, cualquier cuerpo
que se haya configurado con una cavidad para recibir los componentes
del conjunto de acoplamiento y el miembro macho. También podría ser
un cuerpo configurado con roscas para su sujeción a otros
componentes del sistema. Podría incluir, por ejemplo, un extremo de
vástago para su sujeción a una tubería flexible que forme parte de
un sistema de fluido.
Según se ha ilustrado en la Figura 2, el cuerpo
214 de conector es hueco y define un tubo axial, extendiéndose un
orificio 230 de recepción de un miembro de sellado y del retenedor
axialmente hacia delante desde una abertura 232 de entrada formada
en la pared 229 planar del cuerpo 212. El orificio 230 es simétrico
en torno a la línea central 231. El orificio 230 está dividido en
tres porciones: una porción 249 de recepción de retenedor, una
porción 250 de recepción de miembro de sellado, y una porción 248 de
recepción de tubo de diámetro reducido. La última porción define un
paso 251 de fluido en comunicación con el interior del cuerpo
214.
Con relación al cuerpo 214 de conector, el
término hacia delante significa hacia el paso 251 desde la abertura
232 de entrada, y el término hacia atrás significa hacia la abertura
232 de entrada desde el paso 251. El término interior o hacia el
interior significa radialmente hacia la línea 231 central, y
exterior o hacia el exterior significa radialmente hacia fuera
desde la línea 231 central.
La abertura 232 de entrada está definida por una
superficie 236 cilíndrica que se extiende radialmente, a través de
la cual deben pasar el retenedor 216 y el miembro 212 macho que van
a ser colocados en el interior del orificio 230. El chaflán 234
intersecta la pared 224 planar del cuerpo 214 y la superficie 236
cilíndrica que se extiende axialmente. Éste facilita la inserción
del retenedor 216 en el cuerpo 214 de conector.
Hacia la parte delantera de la superficie 236
cilíndrica que se extiende axialmente, se encuentra una superficie
238 de fijación o de tope anular dirigida radialmente, en el
interior del porción 249 de recepción de retenedor del orificio
230. La superficie 238 sirve como superficie de tope o de fijación
para retener el retenedor 216 en el interior del orificio 230, el
cual, a su vez, retiene liberablemente el miembro 212 macho en
relación de hermeticidad al fluido con el cuerpo 214. La pared 229
planar, el chaflán 234, la superficie 236 cilíndrica que se
extiende axialmente y la superficie 238 de tope o de fijación anular
dirigida radialmente, definen un reborde 240 en la abertura 232 de
entrada del orificio 230. La superficie 236 cilíndrica que se
extiende axialmente, define la superficie radial interna del
reborde 240.
Axialmente por delante de la superficie 238 de
fijación, se encuentra una superficie 242 cilíndrica de diámetro
agrandado, seguida de una superficie 243 anular dirigida radialmente
hacia el interior. La superficie 238 de fijación anular dirigida
radialmente, la superficie 243 anular dirigida radialmente hacia
delante y la superficie 242 cilíndrica de diámetro agrandado,
definen la porción 249 de recepción de retenedor del orificio
230.
Por delante de la superficie 243 anular dirigida
radialmente, se encuentra una superficie 237 cilíndrica que se
extiende axialmente en posición intermedia, que tiene un diámetro
ligeramente mayor que el diámetro exterior del realce 222 del
miembro 212 macho. La superficie 243 anular dirigida radialmente y
la superficie 237 cilíndrica que se extiende axialmente en posición
intermedia, están intersectadas por el chaflán 245. El chaflán ayuda
a la inserción de los componentes de sellado y retención en el
orificio 230 durante el montaje.
Por el interior de la superficie 237 cilíndrica
que se extiende axialmente, se encuentra una superficie 239 de
retención de miembro de sellado anular que se extiende radialmente.
La superficie 243 cónica converge hacia delante desde la superficie
239 de fijación de miembro de sellado, y se funde con la superficie
244 sellante cilíndrica que se extiende axialmente. La superficie
243 anular dirigida radialmente, el chaflán 245, la superficie 237
cilíndrica que se extiende axialmente en posición intermedia, y la
superficie 239 de retención de miembro de sellado anular que se
extiende radialmente, definen un nervio 241 cuya superficie
cilíndrica radialmente interior es la superficie 237
cilíndrica.
La superficie 244 sellante cilíndrica tiene un
diámetro ligeramente más pequeño que el diámetro exterior del
miembro 218 de sellado que se extiende desde su fusión con la
superficie 243 cónica delantera, hasta la superficie 246 anular
radial más delantera. La porción 250 de recepción de miembro de
sellado del orifico 230 está definida por la superficie 239 de
retención de miembro de sellado anular que se extiende radialmente,
la superficie 243 cónica, la superfi-
cie 244 sellante cilíndrica que se extiende axialmente, y la superficie 246 anular dirigida radialmente más delantera.
cie 244 sellante cilíndrica que se extiende axialmente, y la superficie 246 anular dirigida radialmente más delantera.
Axialmente hacia delante desde la superficie 246
anular radial más delantera, se encuentra el paso 251 cilíndrico
que define la porción 248 de recepción de tubo de diámetro reducido
del orificio 232 axial. Está dimensionado para extenderse sobre la
porción 224 cilíndrica exterior del miembro 212 macho, para pilotar
coaxialmente el miembro 212 macho por el interior del orificio 230.
También, el paso 251 cilíndrico pone en comunicación el fluido del
interior del sistema con el interior del componente 214 de
cuerpo.
Con referencia a la Figura 3, el miembro 218 de
sellado proporciona un miembro de sellado entre la superficie 244
cilíndrica del orificio 230 del cuerpo 214 de conector y la
superficie 224 cilíndrica exterior del miembro 121 macho. Éste
apoya por delante del separador o retenedor 217 del miembro de
sellado, en el interior de la porción 250 de recepción de miembro
de sellado del orificio 230 definido por la superficie 244
cilíndrica.
El miembro 218 de sellado es un anillo en O
elastomérico, anular, que rodea la superficie 224 cilíndrica del
tubo 220 entre su extremo libre y el realce 222, y que proporciona
una junta hermética al fluido entre la superficie 224 del medio
cilíndrico de sellado y la porción 224 cilíndrica del miembro 212
macho. El diámetro exterior del anillo 218 en O, es ligeramente más
grande que el diámetro de la superficie 244 de sellado cilíndrica.
El diámetro interior del anillo 218 en O, es ligeramente más pequeño
que el diámetro de la porción 224 cilíndrica del miembro 212 macho.
Cuando el sistema de fluido se encuentra bajo presión, el anillo en
O crea un sello hermético al fluido contra estas superficies, así
como también contra el retenedor 217 de miembro de sellado, como se
va a explicar.
El retenedor 216 ha sido ilustrado en las
Figuras 4-7. El retenedor 216 incluye un anillo 256
cilíndrico en un primer extremo axial. El anillo 256 tiene una
superficie 258 radial que se enfrenta hacia delante, una superficie
260 radial que se enfrenta hacia atrás, y una porción 261 cilíndrica
de diámetro reducido que define una superficie 262 exterior y una
superficie 263 cilíndrica interior. El anillo 256 define un orificio
264.
Cuatro brazos 276 de fijación flexibles en forma
de pico de pato, se extienden axialmente hacia delante y hacia
atrás por el interior de la porción 261 cilíndrica de diámetro
reducido del anillo 256. Cuatro ranuras 266 alargadas que se
extienden axialmente entre cada uno de los brazos 276 adyacentes,
separan los brazos y se extienden desde el extremo libre hacia la
porción 261 cilíndrica de diámetro reducido del anillo 256. Las
ranuras 266 permiten que los brazos 276 flexionen radialmente con
relación al anillo 256 en la zona de la porción 261 cilíndrica de
diámetro reducido.
Cada brazo 276 tiene una superficie 278 de tope
frontal en su extremo libre, una superficie 280 superior en rampa,
y una superficie 284 de tope trasera adyacente a su conexión con la
porción 261 cilíndrica de diámetro reducido. Cada brazo 276 tiene
una superficie 288 interior en rampa, y una superficie 290 inferior
cilíndrica adyacente al extremo libre. La superficie 258 que se
enfrenta hacia delante del anillo 256, la porción 261 cilíndrica de
diámetro reducido del anillo 256, y la superficie 284 de tope
trasero de los brazos 276, definen un canal 265. El canal 265, y
con ello la porción 261 de diámetro reducido, están configurados y
dimensionados para permitir que la superficie 236 cilíndrica del
reborde 240 del cuerpo 214 de conector sea situada, y retenida, en
el canal 265, con las superficies 284 de tope trasero de los brazos
276 en relación de enfrentamiento colindante con la superficie 238
de tope anular radial del interior del orificio 230.
El separador o retenedor 217 de miembro de
sellado ha sido ilustrado en las Figuras 8-11. El
retenedor 217 de miembro de sellado incluye un anillo 292 anular en
un primer extremo axial. El anillo 292 tiene una superficie 294 de
tope que se enfrenta hacia delante. Se ha definido un orificio 298
en el anillo 292. Cuatro patas 300 se extienden axialmente hacia
atrás y radialmente hacia el exterior desde la parte trasera del
anillo 292. Cuatro ranuras 302 alargadas que se extienden
axialmente, han sido definidas entre las patas 300 adyacentes, y se
extienden desde el segundo extremo axial hasta el anillo 292. Las
ranuras 302 permiten que las patas 300 flexionen radialmente con
relación al anillo 292. Cada pata 300 tiene una superficie 304
superior en rampa, una superficie 308 de tope trasera, y una
superficie 310 inferior cónica.
Para formar la conexión según se ha ilustrado en
la Figura 3, el anillo 218 en O se sitúa en el interior de la
porción 250 de recepción de sello del cuerpo 214 de conector. El
anillo de sellado se dispone por dentro de la superficie 244
sellante cilíndrica, adyacente a la superficie 246 anular radial más
delantera. El retenedor 217 de miembro de sellado se inserta en la
porción 250 de recepción de sello del cuerpo 214 de conector, para
retener el miembro 218 de sellado en su lugar. Un retenedor 217 de
miembro de sellado se inserta axialmente hacia delante en el cuerpo
214 de conector, y la superficie 304 superior en rampa de cada pata
300 contacta con el chaflán 234 y con la superficie 236 cilíndrica
que se extiende axialmente desde el reborde 240 en la abertura de
entrada del cuerpo 214 de conector. La inserción delantera del
retenedor 217 de miembro de sellado provoca que las patas 300
flexiones radialmente hacia el interior con relación a la superficie
236 cilíndrica. Después de que las patas 300 han sobrepasado la
superficie 236 de la abertura de entrada, las patas 300 se
recuperan elásticamente, radialmente hacia fuera en el interior de
la porción 249 de recepción de retenedor del cuerpo 214 de
conector.
La inserción continuada hacia delante del
retenedor 217 de miembro de sellado, provoca que la superficie 304
superior en rampa de cada pata 300 contacte con el chaflán 245 y con
la superficie 237 cilíndrica que extiende axialmente en posición
intermedia en el nervio 241. Las patas 300 flexionan radialmente
hacia el interior con relación al anillo 292 anular. Después de que
las patas 300 han sobrepasado la superficie 237 cilíndrica
intermedia, las patas 300 se recuperan elásticamente, radialmente
hacia fuera en el interior del porción 250 de recepción de miembro
de sellado, hasta una posición en la que las superficies 304
superiores en rampa de las patas 300 se sitúan en relación de
enfrentamiento cercanamente separado respecto a la superficie 243
cónica del cuerpo 243 de conector, con las superficies 308 de tope
trasero de las patas 300 en relación de enfrentamiento colindante
con la superficie 239 de retención de miembro de sellado anular
dirigido radialmente.
En esta posición, el retenedor 217 de miembro de
sellado está forzado radialmente y axialmente en el interior de la
porción 249 de recepción de miembro de sellado del cuerpo 214 de
conector. El anillo 292 del retenedor 217 está dispuesto por el
interior de la superficie 244 sellante cilíndrica, en relación
circundante o de pilotaje cercanamente separado. Las superficies
304 superiores en rampa de las patas 300 hacen tope contra la
superficie 243 cónica para sujetar el separador 217 respeto a un
movimiento axialmente hacia delante. Las superficies 308 de tope
traseras de las patas 300 apoyan contra la superficie 239 de
retención de miembro de sellado anular que se extiende radialmente,
y sujetan el retenedor 217 de miembro de sellado respecto a su
movimiento radialmente hacia atrás.
Con el retenedor 217 de miembro de sellado
insertado en la porción 249 de recepción de miembro de sellado del
cuerpo 214 de conector, el anillo 218 en O está forzado en el
interior de la porción 249 de recepción de miembro de sellado del
cuerpo 214 de conector. La superficie de diámetro exterior del
anillo 218 en O, contacta con la superficie 244 sellante cilíndrica
del cuerpo 214 de conector, y es comprimida ligeramente contra la
superficie 244 sellante cilíndrica del cuerpo 214 de conector. El
anillo 218 en O está dispuesto adyacente a la superficie 246 anular
radial más delantera, y está en relación de enfrentamiento
colindante con la superficie 294 que se enfrenta hacia delante del
retenedor 217 de miembro de sellado, para limitarlo en cuando a su
movimiento axialmente hacia atrás.
Con el retenedor de miembro de sellado
posicionado de esa manera, la carga axial impartida al miembro 218
de sellado por la presión de fluido es transferida al retenedor 217
de miembro de sellado. El anillo 218 en O es empujado contra la
superficie 294 que se enfrenta hacia delante del retenedor 217 de
miembro de sellado. Tales fuerzas axiales provocan que las
superficies 308 de tope radiales traseras apoyen contra la
superficie 239 de retención de miembro de sellado anular dirigida
radialmente.
El retenedor 216 está fijado liberablemente al
cuerpo 214 de conector por inserción de los extremos libres de los
brazos 276 a través de la abertura 232 de entrada. Según son
insertados los brazos 276 del retenedor 216 en la abertura 232 de
entrada del cuerpo 214 de conector, la superficie 280 en rampa de
cada brazo 276 contacta con el chaflán 234 y con la superficie 236
cilíndrica del reborde 240. La inserción del retenedor 216
axialmente hacia el interior, provoca que los brazos 276 flexionen
radialmente hacia el interior con relación al anillo 256 en la
porción 261 cilíndrica de diámetro reducido. Después de que los
brazos 276 del retenedor 216 han sido insertados en la porción 249
de recepción de retenedor del cuerpo 214 de conector, los brazos
276 se recuperan elásticamente, radialmente hacia fuera.
En su posición de insertado adecuadamente, el
retenedor 216 está forzado sobre el reborde 249 del cuerpo 214 de
conector. La superficie 236 cilíndrica y el chaflán 242 del reborde
240, residen en el canal 265 del retenedor 216. El anillo 256 está
situado por fuera de la abertura 232 de entrada del orificio 230,
con la superficie 258 que se enfrenta hacia delante del anillo 256
dispuesta en relación de enfrentamiento con la superficie 229
planar exterior del cuerpo 214, para limitar al retenedor 216 en
cuanto a su movimiento adicional axial hacia delante. Los brazos
276 de fijación están dispuestos en el interior de la porción 240 de
recepción de retenedor del orificio 230, con las superficies 284 de
tope trasero de los brazos 276 de fijación apoyando contra el tope
anular dirigido radialmente, o con la superficie 238 de fijación en
el interior de la porción 249 de recepción de retenedor, para
impedir que el retenedor 216 se mueva axialmente hacia atrás. El
retenedor 216 queda así sujeto liberablemente al cuerpo 214 en el
reborde 240.
Con el anillo 218 de sellado, el retenedor 217
de miembro de sellado y el retenedor 216, insertados en el cuerpo
214 de conector, se puede insertar el miembro 212 macho con el fin
de crear una conexión hermética al fluido. Según se inserta el
miembro 212 macho axialmente hacia el interior a través de la
abertura 232 de entrada, el extremo en pico del miembro 212 macho
pasa hacia el orificio 264 del retenedor 216 y el orificio 298
interior del retenedor 217 de miembro de sellado, y el orificio
interior del miembro 218 de sellado anular. Estos componentes
circundan la superficie 224 cilíndrica del tubo 220. El realce 222
del miembro 212 macho contacta con las superficies 288 inferiores
en rampa de los brazos 276. Puesto que el diámetro del realce 222
es mayor que el diámetro de las porciones de las superficies 288 en
rampa inferiores, la inserción axialmente hacia delante del miembro
212 macho provoca que los brazos 276 se extiendan radialmente hacia
fuera. Una vez que el miembro 212 macho ha sido suficientemente
insertado axialmente hacia el interior para que el realce 222
sobrepase los brazos 276, los brazos 276 se recuperan elásticamente,
radialmente hacia el interior. El extremo libre del tubo 220 está
en ese instante situado en el interior de, y pilotado por, el paso
252 de la porción 251 de recepción de tubo del cuerpo 214.
Cuando se han ensamblado de ese modo, se alcanza
el acoplamiento de fluido entre el tubo 220 y el cuerpo 216 de
componente. Esto es adecuado para aplicaciones de alta presión y
puede mantener una estanquidad al fluido incluso con una alta
presión de fluido en un sistema tal como un sistema de freno de un
automóvil, e incluso frente a una pulsación de presión frecuente
dentro del sistema. Por ejemplo, un conjunto de acoplamiento de
sistema de freno debe resistir al menos 344,74 bares (5.000 libras
por pulgada cuadrada) a una temperatura de 126ºC (257ºF (grados
Fahrenheit)). La realización ilustrada deberá contener presiones de
fluido tan altas como 758,42 bares (11.000 libras por pulgada
cuadrada).
Con referencia a la Figura 7, el conjunto de
acoplamiento de conector completo se mantiene mediante la conexión
del retenedor 216 con el cuerpo 214 de conector. Los brazos 276 de
fijación de retenedor están dispuestos con las superficies 278 de
tope delanteras en relación de apoyo contra la superficie 223 radial
trasera del realce 222 del miembro 212 macho, y con las superficies
284 de tope traseras en relación de apoyo contra la superficie 238
de fijación anular radial en el interior de la porción 249 de
recepción de retenedor del orificio 232 del cuerpo 216.
Las superficies 290 cilíndricas inferiores de
cada brazo 276 de fijación apoyan sobre la superficie 224 cilíndrica
del miembro 212 macho.
El anillo 218 en O de sellado situado en el
interior de la porción 250 de recepción de miembro de sellado,
circunda la superficie 224 cilíndrica del miembro 212 macho. El
diámetro interior del anillo 218 en O realiza el sellado contra la
superficie 224 cilíndrica del miembro 212 macho, y el anillo 218 en
O de diámetro exterior realiza el sellado contra la superficie 244
sellante cilíndrica del cuerpo 214.
La iniciación de la presión en el interior del
sistema de fluido empuja los componentes por el interior del
orificio 230 hacia atrás, hacia la abertura 232 de entrada. La
fuerza axial impartida al miembro 218 de sellado de anillo en O, se
suministra al cuerpo 214 de conector por medio del retenedor 217 de
miembro de sellado. Las fuerzas axiales ejercidas sobre el anillo
218 en O, son suministradas a la superficie 294 de tope que se
enfrenta hacia delante del anillo 292 del retenedor 217 de miembro
de sellado. Tales cargas son transferidas a la superficie 239 de
retención de miembro de sellado anular dirigido radialmente, por
medio de las superficies 308 de tope traseras de las
patas 300.
patas 300.
La presurización del sistema imparte también una
fuerza axial sobre el tubo 220, empujándolo hacia atrás respecto a
la abertura 232 de entrada. La carga axial se suministra también a
los brazos 278 de fijación del retenedor 216 por medio del realce
222 del tubo 220.
Según se sabe también, la desconexión del tubo
220 puede ser llevada a cabo utilizando un útil de liberación
adecuado insertado a lo largo de la superficie 225 cilíndrica del
tubo 220. Dicho útil tiene forma anular, con una superficie externa
que tiene un diámetro que es aproximadamente igual al diámetro del
realce 222 del tubo 220. La inserción del miembro anular en el
orificio 264 del retenedor 216 a lo largo de la superficie 225 del
tubo, provoca que los brazos 276 de fijación se deformen hacia el
exterior por dentro de la porción 249 de recepción de retenedor del
orificio 230. Cuando los brazos 276 están suficientemente deformados
radialmente hacia el exterior, el tubo 220 puede ser retirado y el
realce 222 queda libre para pasar hacia atrás, fuera de su conexión
con el retenedor 216.
Se prefiere que el retenedor 216 y el retenedor
217 de miembro de sellado estén moldeados con un material
polimérico de resistencia suficiente, por ejemplo
polieteretercetona, conocido también como PEEK. Un PEEK adecuado
para la formación del retenedor y/o del retenedor de miembro de
sellado de la presente invención, se encuentra disponible bajo la
marca Victrex PEEK® 450G.
Volviendo ahora a las Figuras
12-14, se ha ilustrado una realización alternativa
de la presente invención. En esta realización, el conjunto 410 de
acoplamiento de fluido es esencialmente el mismo que el de la
realización de las Figura 1-11. Éste incluye un
cuerpo 414 de conector hueco que es un componente de un sistema de
fluido. El cuerpo incluye un orificio hueco que es igual que el
orificio 230 del cuerpo 214 de conector de la realización
anterior.
Un miembro 412 macho, definido por un tubo con
un realce 422, se encuentra asegurado liberablemente en el interior
del cuerpo 414 mediante un retenedor 416 que es esencialmente igual
al retenedor 216 de la realización anterior.
Un miembro en forma de anillo 418 en O,
proporciona un sellado hermético al fluido entre una superficie
sellante del interior del orificio del cuerpo 414, y una superficie
cilíndrica exterior del miembro 412 macho.
Un retenedor 417 de miembro de sellado retiene
el miembro de sellado de anillo en O en el interior del orificio
del cuerpo 414. El mismo incluye un anillo 492 con una superficie
494 de tope anular dirigida radialmente hacia delante, y cuatro
patas separadas dirigidas hacia atrás y radialmente hacia el
exterior, que definen por detrás superficies de tope que apoyan
contra una superficie anular radial en el interior del orificio del
cuerpo 414 para retener el anillo 418 en O.
En esta realización, un separador 415 se
encuentra interpuesto entre la superficie 494 de tope anular
dirigida radialmente hacia delante del anillo 492 del retenedor 417
de miembro de sellado y el miembro de sellado 418. Según se aprecia
mejor en las Figuras 13 y 14, el separador 415 es un anillo anular
con una sección transversal generalmente rectangular. Está hecho de
politetrafluoretileno (PTFE) o de Teflón (Teflón es una marca
registrada de DuPont). También puede existir un relleno de
aproximadamente un 13 por ciento de grafito en el material de
Teflón. Posee una superficie 453 anular que se enfrenta hacia
delante, y una superficie 454 anular que se enfrenta hacia atrás.
La superficie 453 define una superficie de asiento radial para el
anillo 418 en O. Cuando existe presión de fluido en el sistema, el
anillo en O es empujado contra la superficie 453 anular que se
enfrenta hacia delante. La superficie 454 anular que se enfrenta
hacia atrás es una superficie de tope radial que apoya contra la
superficie 494 de tope que se enfrenta hacia delante del anillo 492
del retenedor 417 de miembro de sellado. Esa carga axial es
transferida al cuerpo 414 por las patas del retenedor 417 de
miembro de sellado.
Diversas características de la presente
invención han sido descritas con referencia a las realizaciones
ilustrativas anteriores. Se comprenderá que se pueden hacer
modificaciones sin apartarse del alcance de la invención, según se
representa mediante las reivindicaciones que siguen.
Claims (16)
1. Un conjunto (210, 410) de acoplamiento de
fluido, que comprende:
un cuerpo (214, 414) de conector que define un
orificio (230) que se extiende axialmente desde una abertura (232)
de entrada definida por un reborde (240) que se extiende radialmente
hacia el interior, incluyendo además dicho cuerpo de conector un
nervio (241) anular que se extiende radialmente hacia el interior
por dentro de dicho orificio axialmente por delante de dicho
reborde (240), definiendo dicho cuerpo (214) una porción (249) de
recepción de retenedor entre el citado reborde (240) y dicho nervio
(241), y una superficie (244) sellante cilíndrica por delante de
dicho nervio (241);
un retenedor (216, 416) asegurado liberablemente
a dicho cuerpo (214, 414) de conector, incluyendo dicho retenedor
una pluralidad de brazos (276) que se extienden axialmente,
incluyendo cada uno de dichos brazos una superficie (284) de tope
trasera, estando dichas superficies de tope traseras en relación
colindante con el citado reborde (240);
un miembro (218, 418) de sellado dispuesto en el
citado orificio (230), que contacta con dicha superficie (244)
sellante cilíndrica en el citado orificio (230) de dicho cuerpo
(214, 414) de conector, estando dicho miembro (218, 418) sellante
situado axialmente por delante de dicho nervio (241) anular;
un retenedor (217, 417) de miembro de sellado
separado, dispuesto en el interior de dicho orificio (230) entre el
citado miembro (218, 418) de sellado y el citado nervio (241), y
que se caracteriza porque dicho retenedor
(217, 417) de miembro de sellado incluye una pluralidad de patas
(300) que se extienden axialmente, cada una de las cuales incluye
una superficie (308) de tope trasera en relación colindante con el
citado nervio (241) anular.
2. El acoplamiento de fluido de la
reivindicación 1, que se caracteriza porque dicho retenedor
(217, 417) de miembro de sellado incluye además un anillo (292,
492), y dichas patas (300) se extienden axialmente hacia atrás y
radialmente hacia fuera desde el citado anillo (292).
3. El conjunto de acoplamiento de fluido de la
reivindicación 2, que se caracteriza porque dicho anillo
(292, 492) incluye una superficie (294, 494) de tope delantera, y
dicho miembro (218, 418) sellante está en relación colindante con
la citada superficie (294, 494) de tope delantera de dicho anillo
(292, 492).
4. Un conjunto de acoplamiento de fluido según
se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 2 ó 3, que
se caracteriza porque dicho nervio (241) de dicho cuerpo
(214) incluye una superficie (239) de retención de miembro de
sellado anular dirigida radialmente, y además define una superficie
(243) cónica que se extiende hacia delante desde la citada
superficie (239) de retención de miembro de sellado anular dirigida
radialmente, que se funde con la citada superficie (244) sellante
cilíndrica, y dichas patas (300) de dicho retenedor (217, 417) de
miembro de sellado están dispuestas en relación de enfrentamiento
cercanamente separado con respecto a la citada superficie (243)
cónica, estando dichas superficies (308) de tope traseras en
relación colindante con la citada superficie (239) de retención de
miembro de sellado anular dirigida radialmente.
5. Un conjunto de acoplamiento de fluido según
se reivindica en la reivindicación 4, que se caracteriza
porque dicha superficie (244) sellante cilíndrica de dicho cuerpo
(214, 414) circunda al citado anillo (292, 492) de dicho retenedor
(217, 417) de miembro de sellado, en relación de pilotaje
cercanamente separado.
6. Un conjunto de acoplamiento de fluido según
se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que
se caracteriza porque dicho conjunto incluye un anillo (415)
hecho de Teflón, intercalado entre el citado miembro (418) de
sellado y el citado retenedor (417) de miembro de sellado.
7. Un conjunto de acoplamiento de fluido según
se reivindica en la reivindicación 6, que se caracteriza
porque dicho anillo (492) de dicho retenedor (417) de miembro de
sellado incluye una superficie (494) de tope delantera, y dicho
conjunto incluye un anillo (415) hecho de Teflón, interpuesto entre
el citado miembro (418) de sellado y la citada superficie (494) de
tope delantera de dicho anillo (492) del citado retenedor (417) de
miembro de sellado.
8. El conjunto de acoplamiento de fluido de la
reivindicación 1, que se caracteriza porque dicho retenedor
(216, 416) incluye además un anillo (256), dichos brazos (276) se
extienden axialmente hacia delante desde dicho anillo (256), y al
menos una porción de dicho anillo (256) se encuentra dispuesta por
fuera de dicho cuerpo (214, 414) de conector en la citada abertura
(232) de entrada.
9. Un conjunto de acoplamiento de fluido según
se reivindica en la reivindicación 8, que se caracteriza
porque dicho anillo (256) define una superficie (258) radial que se
enfrenta hacia delante y una porción (261) cilíndrica de diámetro
reducido, y en el que dichos brazos (276) de fijación están
separados por ranuras (266) y se extienden axialmente hacia delante
desde la citada porción (261) cilíndrica de diámetro reducido.
\newpage
10. Un conjunto de acoplamiento de fluido según
se reivindica en la reivindicación 9, que se caracteriza
porque las citadas ranuras (266) entre dichos brazos (276) de
fijación se extienden hacia la citada porción (261) cilíndrica de
diámetro reducido.
11. Un conjunto de acoplamiento de fluido según
se reivindica en la reivindicación 9 ó 10, que se caracteriza
porque dicha superficie (258) radial que se enfrenta hacia delante
y dicha porción (261) cilíndrica de diámetro reducido de dicho
anillo (256) y dichas superficies (284) de tope traseras de dichos
brazos (276) de fijación, definen un canal (265), y en el que dicho
reborde (240) de dicho cuerpo (214) de conector está dispuesto en
el citado canal (265).
12. Un conjunto de acoplamiento de fluido según
se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que
se caracteriza porque dicho conjunto incluye un tubo (212,
412) hueco, teniendo dicho tubo una superficie (224) cilíndrica que
se extiende desde su extremo libre, y un realce (222, 422) dirigido
radialmente separado de su extremo libre, incluyendo cada uno de la
citada pluralidad de brazos (276) de dicho retenedor (216, 416) una
superficie (278) de tope delantera en relación colindante con el
citado realce (222, 422).
13. Un conjunto de acoplamiento de fluido según
se reivindica en la reivindicación 12, que se caracteriza
porque el citado miembro (218, 418) de sellado y el citado retenedor
(217, 417) de miembro de sellado, están dispuestos en relación
circundante respecto a la citada superficie (224) cilíndrica de
dicho tubo (212, 412), en posición intermedia entre dicho extremo
libre y el citado realce (222, 422).
14. El acoplamiento de fluido de una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 13, que se caracteriza porque
dicho retenedor (216, 416) ha sido conformado con
polieteretercetona.
15. El acoplamiento de fluido de una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 14, que se caracteriza porque el
citado retenedor (217) de miembro de sellado ha sido conformado con
polieteretecetona.
16. Un conjunto de acoplamiento de fluido según
se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, que
se caracteriza porque dicho miembro (218, 418) de sellado es
un anillo en O.
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