Un acoplamiento (12) para conexión de un miembro macho (16) a un miembro hembra (14),

que comprende:

un receptáculo que tiene una pared interna que forma el miembro hembra (14), teniendo la pared interna un espaldón (44'') y un tramo plano conectado (42'') que están adyacentes a una abertura del receptáculo, en donde el espaldón (44'') y el tramo plano conectado (42'') son móviles con respecto a la pared interna del miembro hembra (14);

el miembro macho (16) recibido en el miembro hembra (14) con un huelgo entre estos, teniendo el miembro macho (16) una ranura abierta hacia fuera (56), y

una junta toroidal (18) situada entre la ranura abierta hacia fuera en el miembro macho (16) y el espaldón (44'') y el tramo plano conectado (42'') del receptáculo para impedir la separación del miembro macho (16) del receptáculo;

en donde el espaldón (44'') y el tramo plano conectado (42'') se configuran como una tuerca roscada (80) que tiene un espaldón radial (86), que se rosca al receptáculo que forma el miembro hembra (14) de modo que el espaldón radial (86) incide en un extremo (88) del miembro hembra (14), con lo que el espaldón (44'') y el tramo plano conectado (42'') son separables del receptáculo permitiendo que el miembro macho (16) se separe del receptáculo y en donde el espaldón radial (86) forma una pared externa del miembro hembra (14)

Acoplamiento de baja presión.

Antecedentes del invento

El presente invento se refiere a acoplamientos de baja presión. Mas particularmente el presente invento se refiere a acoplamientos de baja presión tal como conexiónes de baja presión y válvulas de baja presión.

Existe una necesidad constante de acoplamientos utilizados para conducir y contener fluidos. Puesto que existen millones de estos acoplamientos utilizados en millones de dispositivos, es deseable configurar estos acoplamientos de modo que sean de bajo coste y fiables. Ejemplos de estos acoplamientos son acoplamientos de conexión rápida de baja presión, que han sustituido acoplamientos roscados en miles de aplicaciones, y válvulas que airean dispositivos tales como contendores de aire a presión y proporcionan drenajes de líquido para contenedores. Con respecto a mantener los costos de mantenimiento de estos acoplamientos tan bajos como sea posible existe necesidad de diseños que puedan mecanizarse, moldearse o formarse finalmente. Es también deseable disponer de componentes que sean de fácil y económica fabricación y que no requieran cambios sustanciales en el know-how de fabricación.

En la configuración de dispositivos relativamente simples es también deseable utilizar componentes y materiales que hayan sido probados extensivamente y que tengan capacidades que se entienda que comprenden los límites de fiabilidad y facilidad. Esto permite a un diseñador y fabricante evitar componentes de sobrediseñado con el fin de minimizar costos de fabricación y posiblemente gastar dólares de fabricación en otros aspectos del dispositivo que utiliza el acoplamiento.

Los documentos de patentes estadounidenses nº US-A-4978147 y US-A-3637239 describen un acoplamiento que comprende: un receptáculo que tiene una pared interna que forma un miembro hembra, teniendo la pared interna un espaldón y un tramo plano. Un miembro macho es recibido en el miembro hembra con un huelgo entre ambos. Se proporciona una ranura abierta hacia fuera en el miembro macho y una junta toroidal asentada entre la ranura abierta hacia fuera en el miembro macho y el espaldón y el tramo plano del receptáculo para impedir la separación del miembro macho del receptáculo, en donde la ranura abierta hacia fuera, el espaldón y el tramo plano se configuran de modo que la compresión de la junta toroidal es suficiente para impedir la separación del miembro macho del miembro hembra.

La WO 00/34704 A2 que es considerado como el siguiente documento del arte anterior, describe un acoplamiento para conexión de un miembro macho en un miembro hembra que comprende: un receptáculo que tiene una pared interna que forma el miembro hembra, teniendo la pared interna un espaldón adyacente a una abertura del receptáculo, siendo el espaldón móvil con respecto a la pared interna del miembro hembra; el miembro macho es recibido en el miembro hembra con un huelgo entre ambos, teniendo el miembro macho una ranura abierta hacia fuera, y una junta toroidal situada entre la ranura abierta hacia fuera en el miembro macho y el espaldón del receptáculo para impedir la separación del miembro macho del receptáculo; en donde el espaldón se configura como una tuerca roscada que se rosca en el receptáculo que forma el miembro hembra, con lo que el espaldón es separable del receptáculo permitiendo que el miembro macho sea extraído del receptáculo.

Breve descripción del invento y los dibujos

El acoplamiento del invento se define en la reivindicación 1. Varias otras características del presente invento se apreciarán de forma mas completa cuando sean mejor entendidas al considerarse en conexión con los dibujos que se acompañan, en donde caracteres de referencia similares designan las mismas partes o similares a través de las diversas vistas, y en donde:

La figura 1 es un alzado lateral, en sección transversal parcial, de componentes hembra y macho de una primera modalidad de un acoplamiento de conexión rápida antes del acoplamiento de los componentes;

La figura 2 es un alzado lateral, en sección transversal parcial, del conexión de conexión rápida de la figura 1 mostrando los componentes unidos;

La figura 3 es un alzado lateral, en sección transversal parcial, del acoplamiento de conexión rápida de las figuras 1 y 2 acoplados.

La figura 4 es un es un alzado lateral, en sección transversal parcial, de otra modalidad de un conexión de conexión rápida de conformidad con el presente invento;

La figura 5 es un es un alzado lateral, en sección transversal parcial, del acoplamiento de conexión de conexión rápida de la figura 4 pero mostrando los componentes macho y hembra después de la desconexión;

La figura 6 es una vista en perspectiva de los componentes de un acoplamiento de conformidad con el presente invento configurado como una válvula;

La figura 7 es una vista lateral, parcialmente en elevación, de una válvula de conformidad con el presente invento mostrando los componentes de la válvula antes del montaje final;

La figura 8A es un alzado lateral mostrando los componentes montados con la válvula abierta;

La figura 8B es un alzado lateral orientado 90 respecto de la figura 8A;

La figura 9A es un alzado lateral mostrando la válvula en una posición intermedia en donde se está cerrando;

La figura 9B es un alzado lateral orientado a 90 respecto de la figura 9A;

La figura 10A es un alzado lateral mostrando la válvula cerrada;

La figura 10B es un alzado lateral orientado a 90 respecto de la figura 10A;

La figura 11 es una vista lateral de una modalidad adicional de la válvula de las figuras 6-10, en donde la válvula es influenciada a una posición cerrada por un resorte;

La figura 12 es un alzado lateral, en sección transversal parcial, de componentes hembra y macho de conformidad con otra modalidad de un conexión de conexión rápida antes del conexión de los componentes;

Las figuras 13-15 son elevaciones laterales, en sección transversal parcial, del conexión de conexión rápida de la figura 12 mostrando los componentes unidos;

La figura 16 es un alzado lateral, en sección transversal parcial, del acoplamiento de conexión rápida de las figuras 12-15 acopladas entre sí;

La figura 17 es un alzado lateral, en sección transversal parcial, de componentes hembra y macho de conformidad con otra modalidad de un acoplamiento de conexión rápida;

La figura 18 es una vista en perspectiva de una tuerca de seguridad para uso en el conexión de conexión rápida de la figura 17; y

La figura 19 es un alzado lateral, en sección transversal parcial, del acoplamiento de conexión rápida de la figura 17 acoplado.

Descripción detallada

Con referencia ahora a la figura 1 se muestra una primera modalidad 12 de un acoplamiento de conexión rápida de conformidad con el presente invento que tiene como componentes un receptáculo o miembro hembra 14, un miembro macho 16, una junta toroidal de bloqueo 18 y junta toroidal 20 de sellado primario.

Inicialmente el miembro hembra 14 tiene la junta toroidal 18 posicionada axialmente en su estado relajado en una ranura abierta hacia dentro 22. La ranura 22 tiene un piso 26 que se extiende radialmente a las paredes laterales 28 y 30, terminando la pared 30 en un borde anular 31. La pared 28 empieza mas próxima al eje 32 del miembro hembra 14 y tiene un área de superficie mas ancha que la pared 30. En el interior de la pared 28 se encuentra una superficie de tope troncocónica 34 que se extiende desde el tramo plano cilíndrico interno 36 del miembro hembra 14 hasta un miembro o porción tubular 40, que puede ser un tubo formado solidariamente o unitariamente con el miembro hembra 14.

Extendido hacia adelante de la pared frontal 30 de la ranura abierta hacia dentro 22 se encuentra un segundo tramo plano cilíndrico 42 que tiene un diámetro mayor que el primer tramo plano cilíndrico 42 y una extensión axial sustancialmente inferior al primer tramo plano cilíndrico. El segundo tramo plano cilíndrico 42 se une a una superficie troncocónica 44 que se extiende radialmente hacia dentro hacia el eje 32 del miembro hembra 14. El espaldón troncocónico 44 se une a una superficie de entrada cilíndrica 46 que tiene un diámetro interno sustancialmente igual que el diámetro interno del primer tramo cilíndrico 36.

El...

1. Un acoplamiento (12) para conexión de un miembro macho (16) a un miembro hembra (14), que comprende:

un receptáculo que tiene una pared interna que forma el miembro hembra (14), teniendo la pared interna un espaldón (44') y un tramo plano conectado (42') que están adyacentes a una abertura del receptáculo, en donde el espaldón (44') y el tramo plano conectado (42') son móviles con respecto a la pared interna del miembro hembra (14);

el miembro macho (16) recibido en el miembro hembra (14) con un huelgo entre estos, teniendo el miembro macho (16) una ranura abierta hacia fuera (56), y

una junta toroidal (18) situada entre la ranura abierta hacia fuera en el miembro macho (16) y el espaldón (44') y el tramo plano conectado (42') del receptáculo para impedir la separación del miembro macho (16) del receptáculo;

en donde el espaldón (44') y el tramo plano conectado (42') se configuran como una tuerca roscada (80) que tiene un espaldón radial (86), que se rosca al receptáculo que forma el miembro hembra (14) de modo que el espaldón radial (86) incide en un extremo (88) del miembro hembra (14), con lo que el espaldón (44') y el tramo plano conectado (42') son separables del receptáculo permitiendo que el miembro macho (16) se separe del receptáculo y en donde el espaldón radial (86) forma una pared externa del miembro hembra (14).

2. El acoplamiento de la reivindicación 1, en donde la ranura abierta hacia fuera (56), el espaldón (44') y el tramo plano conectado (42) se configuran de modo que la compresión de la junta toroidal (18) es suficiente para impedir la separación del miembro macho (16) del miembro hembra (14) en donde el espaldón (44') y el tramo plano conectado (42') son separables con respecto a la pared interna del miembro hembra (14).

3. El acoplamiento de la reivindicación 1, en donde los miembros macho y hembra (16, 14) son tubulares y en donde la junta toroidal (18) se extiende completamente a través del huelgo entre los miembros macho y hembra (16,14) para formar entre ambos un sello impidiendo el paso de fluido a través del huelgo.

4. El acoplamiento de la reivindicación 1, en donde la junta toroidal (18) está inicialmente dentro del miembro hembra (14) y en donde el miembro hembra (14) incluye una ranura abierta hacia dentro (22) posicionada detrás del espaldón (44); teniendo el miembro macho (16) un morro (50) recibible a través de la junta toroidal (18), en donde cuando el miembro macho (16) se inserta en el miembro hembra (14) la junta toroidal (18) asienta en la ranura abierta hacia fuera (56) del miembro macho (16) para empeñar el espaldón (44') del miembro hembra (14) cuando se aplica fuerza longitudinal para separar los miembros.

5. El acoplamiento de la reivindicación 3, que incluye además una junta toroidal adicional (20') recibida dentro de la ranura abierta hacia dentro (22'') del miembro hembra (14'').

6. El acoplamiento de la reivindicación 3, que incluye además una junta toroidal adicional (20) para el sellado entre la pared interna y el miembro macho (16).

7. El acoplamiento de la reivindicación 6, en donde la junta toroidal adicional (20) se sitúa sobre el miembro macho (16).

8. El acoplamiento de la reivindicación 7, en donde la junta toroidal adicional (20) se sitúa sobre el miembro macho (16) adyacente a un morro (50) del miembro macho (16).

9. El acoplamiento de la reivindicación 6, en donde la junta toroidal adicional (20') es recibida en una ranura abierta hacia dentro (22'') del miembro hembra (14'').

10. El acoplamiento de la reivindicación 1, en donde la junta toroidal (18) está constituida por un polímero elástico no reforzado.

11. El acoplamiento de la reivindicación 1, en donde el miembro macho (102) es un tapón móvil axialmente entre una primera posición en donde el huelgo se mantiene y una segunda posición en donde el huelgo se cierra.

12. El acoplamiento de la reivindicación 1, en donde por lo menos uno del miembro hembra (14''') y el miembro macho (16''') incluye un seguro inhibidor de giro (90) apto para inhibir el giro del miembro macho (16''') respecto al miembro hembra (14''').

13. El acoplamiento de la reivindicación 12, en donde el seguro inhibidor de giro (90) incluye una abertura en forma poligonal (92) en el miembro hembra (14''') y un saliente de forma poligonal correspondiente (94) sobre el miembro macho (16''') que está dimensionado para coincidir con la abertura en forma poligonal (92) cuando el miembro macho (16''') o el miembro hembra (14''') se gira hasta una posición angular predeterminada.

14. El acoplamiento de la reivindicación 13, en donde el miembro hembra (14''') incluye una cavidad (96) posicionada entre la abertura en forma poligonal (92) y la junta toroidal (18''), que se dimensiona para recibir el saliente en forma poligonal (94) independientemente de la orientación angular del miembro macho (16'').

15. El acoplamiento (12'') de la reivindicación 1, en donde

el miembro hembra (14'') incluye una ranura abierta hacia dentro (22') posicionada detrás del espaldón (44') y el tramo plano conectado (42''), en donde el diámetro del tramo plano conectado (42'') es inferior al diámetro de la ranura abierta hacia dentro;

la junta toroidal (18') sellante y de bloqueo es recibida en la ranura abierta hacia dentro (22'');

el miembro macho (16'') es recibido en el miembro hembra (14'') con un huelgo entre ambos.

16. El acoplamiento de la reivindicación 15, en donde el miembro macho y el miembro hembra (16'', 14'') son tubulares y en donde la junta toroidal de cierre (18') se extiende completamente a través del huelgo entre los miembros macho y hembra (16'', 14'') para formar un sello entre ambos impidiendo el paso de fluido a través del huelgo.

17. El acoplamiento de la reivindicación 15 en donde la junta toroidal de cierre (18') está constituida por un polímero elástico no reforzado.

18. El acoplamiento de la reivindicación 15, en donde por lo menos uno del miembro hembra (14'') y el miembro macho (16'') incluye un seguro inhibidor de giro (90) apto para inhibir el giro del miembro macho (16''') respecto del miembro hembra (14''').

19. El acoplamiento de la reivindicación 18 en donde el seguro (90) inhibidor de giro incluye una abertura de forma poligonal (92) en el miembro hembra (14''') y un saliente de forma poligonal correspondiente (94) en el miembro macho (16''') que está dimensionado para coincidir con la abertura de forma poligonal (92) cuando el miembro macho (16''') se gira hasta una posición angular predeterminada.

20. El acoplamiento de la reivindicación 15 en donde el miembro hembra (14''') incluye una cavidad (96) posicionada entre la abertura en forma poligonal (92) y la junta toroidal (18''), que se dimensiona para recibir el saliente de forma poligonal (94) independientemente de la orientación angular del miembro macho (16''').

21. El acoplamiento de la reivindicación 1 en donde:

el miembro hembra (14''') incluye el receptáculo y el receptáculo incluye además un primer miembro inhibidor de giro (92); y

el miembro macho (16''') comprende un segundo miembro inhibidor de giro (94) empeñado de forma selectiva con el primer miembro inhibidor de giro (92) del miembro hembra (14''') para inhibir el giro de los miembros macho y hembra (16''', 14''') uno respecto del otro.

22. El acoplamiento de la reivindicación 21 en donde el primer miembro inhibidor de giro (92) incluye una abertura de forma poligonal en el miembro hembra (14''') y el segundo miembro inhibidor de giro (94) incluye un saliente de forma poligonal correspondiente en el miembro macho (16''') que está dimensionado para coincidir con la abertura de forma poligonal cuando el miembro macho (16''') o el miembro hembra (14''') gira hasta una orientación angular predeterminada.

23. El acoplamiento de la reivindicación 22 en donde el miembro hembra (14''') incluye una cavidad (96) situada entre la abertura de forma poligonal y la junta toroidal (18''), que está dimensionada para recibir el saliente de forma poligonal independientemente de la orientación angular del miembro macho (16''').