ACOPLAMIENTO CON TRANSMISIÓN DIRECTA DEL MOVIMIENTO DE ROTACIÓN DE UN PERNO DE ACCIONAMIENTO A UNA MORDAZA DE SUJECIÓN IMPULSADA EN TRASLACIÓN POR EL MISMO.

Acoplamiento del tipo que comprende por lo menos una mordaza de sujeción (11) que se puede disponer en un primer elemento (2) para acoplar este último a un segundo elemento (3) sujetando el segundo elemento (3) contra el primer elemento (2),

resultando la sujeción o la liberación del segundo elemento (3) de un movimiento de traslación siguiendo un eje (34), mientras que el soltado o la captura de este segundo elemento se debe a un movimiento de rotación de la mordaza de sujeción (11) alrededor del mismo eje (34), comprendiendo la mordaza de sujeción un orificio (18) que presenta una parte roscada (19) que forma una tuerca (13) en la que se acopla un perno de accionamiento (12) definiendo dicho eje (34) y pudiendo impulsar la mordaza de sujeción (11) en la traslación siguiendo este último, en el que los medios de limitación del par (25, 28) que se pueden acoplar al perno de accionamiento (12) y la mordaza de sujeción (11) permiten la transmisión del movimiento de rotación del perno de accionamiento (12) directamente a la mordaza de sujeción (11) y, por consiguiente, la impulsión de esta mordaza de sujeción (11) en rotación alrededor de dicho eje (34), caracterizado porque los medios de limitación del par se pueden acoplar al perno de accionamiento y a la mordaza de sujeción, cooperando con una superficie interior (20) formada mediante el orificio (18) prolongación de la parte roscada de este orificio y rodeando el perno de accionamiento

Acoplamiento con transmisión directa del movimiento de rotación de un perno de accionamiento a una mordaza de sujeción impulsada en traslación por el mismo.

La presente invención se refiere, en líneas generales, a los acoplamientos, en particular para los brazos de carga.

Tal como resulta conocido, un acoplamiento es un conjunto mecánico que comprende unos módulos de sujeción, destinados en particular a ejercer una fuerza previa de sujeción con el fin de garantizar la conexión mecánica y la estanqueidad entre un brazo articulado para la carga y descarga de productos, en particular productos líquidos, tales como por ejemplo, los productos derivados del petróleo (gas natural licuado, etc.), y unos medios complementarios dispuestos en un recipiente.

La presente invención se refiere más particularmente al caso en el que el acoplamiento es un acoplamiento hidráulico con diversos módulos de sujeción, en su utilización, tres o más, que pueden transportar productos fluidos, en particular a temperaturas muy bajas (hasta -196ºC).

Según una disposición que ya resulta conocida, cada módulo de sujeción comprende una mordaza de sujeción destinada a la sujeción que está concebida para acoplar el brazo con unos medios complementarios, tales como un colector, y, para dicha mordaza de sujeción, un sistema de accionamiento que comprende un dispositivo de tipo perno y tuerca impulsado por un motor.

Un primer sistema, conocido y comercializado por el presente solicitante, utiliza un dispositivo de perno y tuerca dispuesto de tal modo que se reproduce la acción de un gato, impulsándose el perno en rotación mediante un motor hidráulico a través de una cadena.

Dicho sistema acciona un conjunto de tres bielas unidas entre sí, dos de las cuales presentan uno de sus extremos unido a un punto fijo.

Dicha configuración permite la reducción de la fuerza de sujeción de la aleta y la inclinación del módulo completo a fin de abrir o cerrar el acoplamiento.

Según el mismo principio, se ha propuesto un desarrollo sin bielas para superar dicho inconveniente, al mismo tiempo que se reducen la necesidad de espacio y el peso del dispositivo. Dicho desarrollo se describe en la solicitud de patente francesa nº 2834327.

En otro dispositivo que resulta conocido, el acoplamiento utiliza unos resortes de compresión de gran diámetro, cada uno de los mismos conectado en uno de sus extremos a una mordaza de sujeción y en el otro a un anillo destinado a accionarse en rotación.

La inclinación de dicho anillo corresponde a la inclinación de los resortes que, dependiendo de estos últimos, aplique una presión sobre la mordaza de sujeción inferior o superior a la de las abrazaderas de la aleta de unos medios complementarios del brazo de carga.

En su posición comprimida los resortes proporcionan un par de sujeción máximo.

La utilización de un gato hidráulico para activar el anillo en rotación significa que el mecanismo se convierte en reversible y, en el caso de un fallo del sistema hidráulico, pudiendo provocar que la aleta se afloje progresivamente.

Otro acoplamiento conocido utiliza una leva impulsada en rotación por un gato hidráulico.

Dicha leva aplica una carga a la mordaza de sujeción para cerrar el acoplamiento e incorpora un sistema de irreversibilidad en paralelo en el caso de un fallo hidráulico.

Otro acoplamiento sigue el principio de la leva con una arandela dentada giratoria dispuesta en la periferia del acoplamiento. Dicha arandela gira bajo la presión de un gato hidráulico y empuja el conjunto de la mordaza de sujeción gracias a los dientes que constituyen el mismo para capturar la aleta.

Según otro dispositivo existente, el acoplamiento utiliza un dispositivo del tipo perno y tuerca, más fiable que un gato hidráulico, para impulsar la mordaza de sujeción en la rotación, encontrándose la tuerca en una conexión basculante con esta última.

La rotación del perno acciona el desplazamiento de la tuerca que, gracias a la conexión basculante con la mordaza de sujeción impulsa esta última girando alrededor de un eje perpendicular al eje de traslación de la tuerca, para sujetar o liberar la aleta según la dirección de la rotación del perno.

Se proporciona un sistema de liberación de emergencia en paralelo, a fin de aumentar la capacidad de respuesta del sistema durante una fase de abertura en un procedimiento de emergencia.

Se conocen algunos dispositivos, del mismo tipo que los descritos anteriormente, que se dan a conocer en particular en las solicitudes de patente o patentes EP-A 0 285 813, US-A-4 222 591, US-A-3 661 408 y GB-A-1 395 928.

Por último, existe un dispositivo de acoplamiento que resulta conocido y que comercializa el solicitante con la denominación de "Quikcon2".

Dicho dispositivo presenta una mordaza de sujeción, que combina dos movimientos: la rotación y la traslación, respectivamente, alrededor y a lo largo del mismo eje.

La mordaza de sujeción presenta globalmente la forma de la letra "L", siendo la base de la "L" la parte que sirve efectivamente para sujetar la aleta y su parte vertical ("larga") correspondiente al eje de dicha combinación de rotación y traslación.

Dicha última parte, que es más larga, se introduce en un orificio de la estructura del módulo de acoplamiento.

La guía de la rotación de la mordaza de sujeción en dicho orificio se realiza mediante una bola dispuesta en la zona media, deslizándose por una trayectoria helicoidal mecanizada en la parte "larga" de la mordaza de sujeción y manteniéndose en un alojamiento específico instalado en dicho orificio que forma parte del bastidor del módulo de acoplamiento.

La mordaza de sujeción funciona utilizando un dispositivo de tuerca que forma parte de la mordaza de sujeción y colaborando ventajosamente el perno con esta última y impulsándose en rotación con unos medios aptos (un motor hidráulico, por ejemplo).

El perno y la tuerca se disponen en el eje de rotación y traslación mencionado anteriormente.

En su utilización, el perno y la tuerca se disponen en el centro de la parte "larga" de la mordaza de sujeción que presenta un orificio longitudinal realizado con este objetivo.

La trayectoria helicoidal mencionada anteriormente presenta una forma ventajosa que permite la transformación del movimiento de traslación de la mordaza de sujeción impuesto por la rotación del sistema de perno y tuerca en un movimiento de rotación combinado con dicho movimiento de traslación, produciéndose dichos dos movimientos, respectivamente, alrededor y a lo largo del mismo eje mencionado anteriormente.

De este modo, durante la fase de cierre de la mordaza de sujeción se observa inicialmente una rotación de esta último, que garantiza rápidamente el acoplamiento de los dos elementos que se van a acoplar y, a continuación, la traslación correspondiente a la fijación de dichos elementos juntos.

La bola, sin embargo, no está concebida para soportar esfuerzos elevados que pueden proceder, por ejemplo, de un impacto entre la mordaza de sujeción y un elemento exterior.

Por lo tanto, la bola se puede someter a una deformación permanente o una rotura mecánica y se puede dañar asimismo la mecanización de la trayectoria helicoidal.

La bola y la trayectoria helicoidal se pueden dañar asimismo mediante otros esfuerzos mecánicos debido a la abertura o al cierre en unas condiciones difíciles (por ejemplo: cuerpos extraños en el mecanismo, factores de corrosión, etc.).

Además, una mordaza de sujeción que comprende dicho mecanizado helicoidal resulta costosa de fabricar.

Un objetivo de la presente invención es, en líneas generales, una disposición que permita mejorar el último dispositivo y que presente, además, otras ventajas.

Los acoplamientos tal como se definen en el preámbulo de la reivindicación 1 se dan a conocer asimismo en los documentos US-A-3.830.533 y US-A-4.198.076.

Con mayor exactitud, su objetivo es un acoplamiento del tipo que comprende por lo menos una mordaza de sujeción que puede instalarse en un primer elemento para acoplar este último a un segundo elemento mediante la sujeción del segundo elemento con el primer...

1. Acoplamiento del tipo que comprende por lo menos una mordaza de sujeción (11) que se puede disponer en un primer elemento (2) para acoplar este último a un segundo elemento (3) sujetando el segundo elemento (3) contra el primer elemento (2), resultando la sujeción o la liberación del segundo elemento (3) de un movimiento de traslación siguiendo un eje (34), mientras que el soltado o la captura de este segundo elemento se debe a un movimiento de rotación de la mordaza de sujeción (11) alrededor del mismo eje (34), comprendiendo la mordaza de sujeción un orificio (18) que presenta una parte roscada (19) que forma una tuerca (13) en la que se acopla un perno de accionamiento (12) definiendo dicho eje (34) y pudiendo impulsar la mordaza de sujeción (11) en la traslación siguiendo este último, en el que los medios de limitación del par (25, 28) que se pueden acoplar al perno de accionamiento (12) y la mordaza de sujeción (11) permiten la transmisión del movimiento de rotación del perno de accionamiento (12) directamente a la mordaza de sujeción (11) y, por consiguiente, la impulsión de esta mordaza de sujeción (11) en rotación alrededor de dicho eje (34), caracterizado porque los medios de limitación del par se pueden acoplar al perno de accionamiento y a la mordaza de sujeción, cooperando con una superficie interior (20) formada mediante el orificio (18) prolongación de la parte roscada de este orificio y rodeando el perno de accionamiento.

2. Acoplamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de limitación del par comprenden por lo menos un resorte (26) coronado por un impulsor (27) en cada uno de sus extremos longitudinales.

3. Acoplamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de limitación del par se presentan en forma de un revestimiento de material abrasivo que cubre la superficie interior del orificio y en contacto con una tuerca de sujeción acoplada sobre el perno de accionamiento o una parte del propio perno de accionamiento, o viceversa.

4. Acoplamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de limitación del par se presentan en forma de un elemento en un material que presenta unas propiedades de fricción elevadas, interpuesto entre el perno de accionamiento o una tuerca de sujeción acoplada sobre este último y la superficie interior del orificio de la mordaza de sujeción (11).

5. Acoplamiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el material que presenta unas propiedades de fricción elevadas es el caucho.

6. Acoplamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de limitación del par comprenden unos dientes dispuestos simétricamente en la periferia de una tuerca de sujeción acoplada sobre el perno de accionamiento o el propio perno de accionamiento y engranan con unas ranuras mecanizadas en el orificio, o viceversa.

7. Acoplamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de limitación del par se presentan en forma de bolas alojadas en una tuerca de sujeción acoplada sobre el perno de accionamiento o en el propio perno de accionamiento y que se ponen en contacto forzado con la superficie interior del orificio de la mordaza de sujeción (11) mediante por lo menos un resorte, o viceversa.

8. Acoplamiento según la reivindicación 7, caracterizado porque las bolas se ponen en contacto forzado tanto con un orificio ranurado como con una tuerca de sujeción ranurada o un perno de accionamiento.

9. Acoplamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque está montado un cojinete de rodillos sobre el perno de accionamiento y constituye un tope para el extremo del desplazamiento en traslación para la mordaza de sujeción.

10. Acoplamiento según la reivindicación 9, caracterizado porque el cojinete de rodillos es un cojinete de rodillos de agujas.

11. Acoplamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la mordaza de sujeción es guiada en la traslación mediante un bastidor adaptado para fijarse al primer elemento.

12. Acoplamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el perno de accionamiento se impulsa mediante un motor.

13. Acoplamiento según la reivindicación 12, caracterizado porque el perno de accionamiento se impulsa mediante un motor que utiliza un engranaje de ruedas dentadas.

14. Acoplamiento según la reivindicación 12, caracterizado porque el motor es un motor hidráulico.

15. Acoplamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el motor es un motor específico para el perno de accionamiento.

16. Acoplamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la mordaza de sujeción presenta globalmente una forma de L, estando el orificio roscado instalado en la rama más larga de la L.

17. Brazo de carga, en particular para productos fluidos, que comprende un acoplamiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16.