ACOPLAMIENTO DE ENCHUFE PARA CONDUCTOS CRIOGÉNICOS.

Acoplamiento de enchufe para conductos criogénicos con al menos dos tubos (3,

4, 9, 10) encajados entre sí a modo de una conexión macho/hembra bajo la formación de un intersticio anular (16), en el que los tubos (3, 4, 9, 10) están conectados de forma desprendible entre sí por medio de una pestaña (5, 11) que se encuentra en su extremo "caliente", el intersticio anular (16) entre el tubo exterior (4) de una pieza macho (1) y el tubo interior (9) de una pieza hembra (2) está cerrado herméticamente en el extremo "frío" por medio de una junta anular (7) y en el extremo "caliente" por medio de una junta anular (5d) que se encuentra en la zona de la unión de pestaña (5, 11), caracterizado porque el intersticio anular (16) está conectado en la zona de la unión de pestaña (5, 11) con una válvula de seguridad (13)

La invención se refiere a un acoplamiento de enchufe para conducto criogénico de acuerdo con las características del preámbulo de la reivindicación 1 (DE 4107652 A1).

Tales acoplamientos, que se designan también como acoplamiento Johnston, 5 se emplean, en general, en sistemas de conducción aislados a vacío, que se utilizan para el transporte de medios criogénicos. A través de los elementos del acoplamiento, que están configurados de manera más conveniente de doble pared y aislados a vacío, se crea una distancia espacial mayor entre el punto de unión de los dos elementos de acoplamiento exteriores y el lugar, en el que se realiza la transición del 10 medio criogénico desde uno al otro conducto. De esta manera, deben reducirse una congelación del lugar de acoplamiento y pérdidas del medio criogénico a través de evaporación. En tal acoplamiento, el conector de acoplamiento se designa también como “pieza macho” y el casquillo de acoplamiento correspondiente se designa también como “pieza hembra”. 15

Se conoce a partir del documento DE-A-31 42702 un acoplamiento de enchufe para los tubos interiores de una tubería aislada a vacío, en el que los tubos interiores están enchufados juntos a modo de una conexión macho – hembra. En esta conexión, por la unión frontal de los tubos puede salir líquido y penetrar en el intersticio anular entre los tubos de la conexión de enchufe y evaporarse allí. Puesto que este intersticio 20 anular está obturado en su otro extremo, se forma un colchón de presión, que impide una salida adicional de líquido desde el tubo interior. Sin embargo, este colchón de presión solamente se puede formar en el caso de una disposición vertical de la tubería, en particular inclinada al menos frente a la horizontal y entonces también sólo cuando la pieza macho está insertada desde arriba en la pieza hembra. 25

Se conoce a partir del documento DE-U-84 32 062 una conexión de enchufe para tuberías a modo de una conexión macho – hembra para el transporte de medios refrigerados a baja temperatura, en la que la pieza de enchufe interior (pieza macho) está constituida de un metal con un coeficiente de dilatación reducido y la pieza de enchufe exterior (pieza hembra) está constituida de un metal con coeficiente de 30 dilatación normal. La pieza de enchufe interior está constituida de un acero con más de 30 % de níquel, en cambio la pieza de enchufe exterior está constituida de latón, cobre o acero noble. Por lo tanto, en esta disposición la pieza exterior de las piezas de acoplamiento acopladas entre sí se retrae sobre la pieza interior de las piezas de acoplamiento, cuando el medio criogénico circula a través de la tubería. De esta 35

manera, se obtura el intersticio anular necesario para el encaje de las piezas de acoplamiento y se limita un escape de líquido o vapor en la mayor medida posible. No obstante, condición previa para ello es que las superficies dirigidas entre sí de las piezas de acoplamiento presenten una rugosidad extremadamente reducida. No obstante, no se puede conseguir una obturación 100% del intersticio anular, de 5 manera que persiste todavía el peligro de una congelación en la zona “caliente” del acoplamiento de enchufe y, por lo tanto, una pérdida de líquido criogénico.

La presente invención tiene el problema de preparar un acoplamiento de enchufe desprendible para conductos criogénicos, que se caracteriza por pérdidas extremadamente reducidas. En particular, debe impedirse la aparición de una 10 sobrepresión en el intersticio anular en el caso de un calentamiento rápido del acoplamiento de enchufe.

Este problema se soluciona por medio de las características indicadas en la reivindicación 1.

A través de la disposición de una junta de obturación en la zona “fría” del 15 acoplamiento de enchufe se puede limitar en la mayor medida posible, incluso prevenir la entrada de líquido criogénico en el intersticio anular entre las piezas de acoplamiento hasta la pestaña y la congelación derivada de ello con alta entrada de calor. La junta de obturación en la zona fría se consigue y se mantiene porque se introduce una fuerza, que actúa en dirección axial longitudinal, en el cuerpo de 20 obturación. Esta fuerza se genera a través de la conexión de pestaña. La junta de obturación puede estar constituida de Teflón o, en cambio, de metal. En la zona de pestaña se genera otra obturación a través de una junta tórica. Esta junta anular que se encuentra en la zona “caliente” del acoplamiento de enchufe está dispuesta entre ambos apéndices de pestaña y hace posible un desplazamiento longitudinal de las 25 pestañas manteniendo la acción de obturación. A pesar de estas juntas de obturación, en determinadas circunstancias, puede penetrar aire o también líquido criogénico o vapor en el intersticio anular y condensarse allí. En caso de calentamiento del acoplamiento puede aparecer entonces una sobrepresión en el intersticio anular, que podría conducir a una destrucción del acoplamiento. La válvula de seguridad montada 30 impide una sobrepresiòn en el intersticio anular y, por lo tanto, una destrucción del acoplamiento. Esta válvula de seguridad solamente se necesita, sin embargo, para el caso extremo.

Otras configuraciones ventajosas de la invención se expresan en las reivindicaciones dependientes. 35

La invención se describe en detalle con la ayuda de los ejemplos de realización representados en forma esquemática en las figuras 1 y 2.

En la figura 1 se representan los dos elementos de acoplamiento 1 y 2 antes del montaje. El signo de referencia 1 apunta sobre el conector de acoplamiento, la pieza macho, en cambio el signo de referencia 2 apunta sobre el casquillo de 5 acoplamiento, la pieza hembra.

El conector de acoplamiento 1 está constituido por un trozo de tubo interior 3 y por un trozo de tubo exterior 4, que forman entre sí un espacio anular 34 evacuado, que está conectado con el espacio anular evacuado del conducto criogénico no representado. Una pestaña 5 está soldada de forma hermética a vacío con un extremo 10 del trozo de tubo exterior 4. Los extremos alejados de la pestaña 5 del trozo de tubo interior 3 y del trozo de tubo exterior 4 están soldados de forma hermética a vacío, respectivamente, con una pieza de alojamiento 6. La pieza de alojamiento 6 presenta un saliente 6a de forma tubular, en el que está dispuesto un anillo de obturación, que está asegurado a través de un anillo de sujeción 8 en el saliente 6a. 15

El extremo del trozo de tubo interior 3, que se extiende en la zona de la pestaña 5, está soldado hermético al vacío de manera no representada con el tubo interior del conducto criogénico, mientras que en la pestaña 5 está soldado hermético al vacío igualmente de manera no representada el tubo exterior del conducto criogénico. Con esta finalidad, le pestaña 5 presenta un labio de soldadura 5a. 20

La caja de acoplamiento 2 está constituida igualmente por un trozo de tubo interior 9 y un trozo de tubo exterior 10, que están soldados herméticos a vacío en su extremo con una pestaña 11. El diámetro interior del taladro de la pestaña 11 así como del trozo de tubo interior 9 es insignificantemente mayor que el diámetro exterior del trozo de tubo exterior 4 del conector de acoplamiento 1. Los extremos de los trozos de 25 tubo 9 y 10, que están alejados de la pestaña 11, están soldados herméticos a vacío de manera no representada con el tubo interior o bien con el tubo exterior del conducto criogénico o bien con un racor de alimentación de una instalación de refrigeración para el medio criogénico. El espacio anular 910, que se encuentra entre el trozo de tubo interior 9 y el trozo de tubo exterior 10, está conectado con el espacio evacuado del 30 conducto criogénico o bien está terminado con mampara en el lado extremo.

La pestaña 5 presenta un apéndice 5b del tipo de tubo colocado opuesto al labio de soldadura 5aa, en cuya superficie envolvente exterior está prevista una ranura anular 5c con un anillo de obturación 5d que se encuentra allí. En la pestaña 11 se encuentra un taladro 11aa, en el que está soldado hermético a vacío un trozo de tubo 35

12, en cuyo extremo se encuentra una válvula de seguridad 13. La pestaña 11 muestra en su taladro interior un ensanchamiento del diámetro 11b, en el que se puede insertar el apéndice 5b en forma de tubo de la pestaña 5. La caja de acoplamiento 2 presenta todavía un apéndice 14, soldado en el extremo...

1. Acoplamiento de enchufe para conductos criogénicos con al menos dos tubos (3, 4, 9, 10) encajados entre sí a modo de una conexión macho/hembra bajo la formación de un intersticio anular (16), en el que los tubos (3, 4, 9, 10) están conectados de forma desprendible entre sí por medio de una pestaña (5, 11) que se 5 encuentra en su extremo “caliente”, el intersticio anular (16) entre el tubo exterior (4) de una pieza macho (1) y el tubo interior (9) de una pieza hembra (2) está cerrado herméticamente en el extremo “frío” por medio de una junta anular (7) y en el extremo “caliente” por medio de una junta anular (5d) que se encuentra en la zona de la unión de pestaña (5, 11), caracterizado porque el intersticio anular (16) está conectado en la 10 zona de la unión de pestaña (5, 11) con una válvula de seguridad (13).

2. Acoplamiento de enchufe de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el extremo del tubo hembra (9, 10) está ensanchado con respecto a su diámetro interior, porque el tubo macho (3, 4) penetra en esta zona ensanchada y porque la junta de obturación (7) prevista en el extremo “frío” está empotrada entre la 15 zona de transición (14) desde el diámetro interior menor hacia el diámetro interior mayor y el extremo del tubo macho (3, 4) por medio de una fuerza que actúa en dirección axial longitudinal.

3. Acoplamiento de enchufe de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la válvula de seguridad (13) está conectada con el intersticio 20 anular (16) a través de un trozo de tubo (12) insertado de forma hermética al gas en la pestaña (11) del tubo hembra (9, 10).

4. Acoplamiento de enchufe de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las dos pestañas de las uniones de pestaña (5, 11) están pretensazas elásticamente. 25