ACOPLAMIENTO DE SEPARACIÓN RÁPIDA PARA LA UNIÓN ESTANCA DE CONDUCCIONES QUE TRANSPORTEN MEDIOS LÍQUIDOS.

Acoplamiento de separación rápida (1) para la unión estanca de conducciones para el transporte de medios líquidos o gaseosos,

comprendiendo a) dos partes de acoplamiento (2, 3) separables en la conexión de las conducciones bajo la presión del medio, estableciendo una vía de flujo del medio en el acoplamiento (1) que se extienden cada uno entre el lado del acoplamiento y lado de la conducción según el eje central recto del acoplamiento (10), con una parte hembra (21) y una parte macho (31), que por el lado del acoplamiento forman una conexión de enchufe de conexión que establece un paso estanco del medio en la vía del flujo del medio, presentando la parte macho (31) que presenta un extremo de enchufe, un canal axial (35) para el paso del medio, abierto lateralmente por orificios interiores de paso para el paso del flujo de la conexión (34), y presentando la parte hembra (21) destinada al alojamiento de enchufe de la parte macho (31) un casquillo de enchufe (221) del lado de acoplamiento estanco delantero y un casquillo de enchufe (231) trasero estanco desplazado axialmente, estando realizado entre los casquillos de enchufe (221, 231) por lo menos un orificio de paso de flujo de conexión exterior (24); b) un dispositivo de bloqueo (6) que mantiene las dos partes del acoplamiento (2, 3) en una conexión de enchufe liberable; c) un medio de separación rápido que forma un seguro, comprendiendo c1) un punto de transmisión de separación (11) de presión neutra, que en el estado de la conexión de enchufe de la conexión entre la parte hembra (21) y la parte macho (31) establece el paso del medio, que está realizado de tal modo que las fuerzas de acción y reacción que actúan durante el paso del medio en el punto de transición de separación (11) se compensan neutralizando la presión; c2) un dispositivo de separación de emergencia (7), comprendiendo el dispositivo de bloqueo (6) y un dispositivo de disparo (8) que actúa junto con éste, que puede funcionar en medida ajustable mediante un control de recorrido o de tracción, para la separación definida de las dos partes de acoplamiento (2, 3) en un punto de bloqueo de separación (12), que debido al efecto del punto de transición del medio de separación (11) neutro a la presión está exento de fuerzas axiales resultantes del paso del medio, caracterizado porque i) una de las partes de acoplamiento (2) comprende un elemento de válvula de la parte hembra (4) y la otra parte del acoplamiento (3) comprende un elemento de válvula de la parte macho (5), que están dispuestos de tal modo que por una parte abren el por lo menos un orificio de paso de flujo de conexión exterior (24) y por otra parte abren los orificios de paso de flujo de conexión interiores (34), en el estado de conexión del acoplamiento, o los cierran en el estado de separación del acoplamiento, ii) los elementos de válvula (4, 5) están además preparados de tal modo que cada elemento de válvula (4, 5) presenta un cuerpo de cierre (41, 51) y un medio de accionamiento (42, 52) que lo impulsa en dirección axial hacia el lado del acoplamiento, de tal modo que cada cuerpo de cierre (41, 51) es mantenido en el estado de conexión del acoplamiento mediante la conexión de enchufe de conexión bloqueada en la posición abierta de la válvula desplazada contra el correspondiente medio de accionamiento (42, 52), y que al separar las partes de acoplamiento (2, 3) se impulsa a la posición de cierre de las válvulas mediante el dispositivo de separación de emergencia (7), iii) los cuerpos de cierre de válvula (41, 51) impulsados forman parte de componentes del dispositivo de separación de emergencia (7) de tal modo que durante la separación, las partes del acoplamiento (2, 3) se separan automáticamente de modo forzado en dirección axial, y iv) en el estado de conexión del acoplamiento (1), todos los cuerpos de cierre (41, 51) que abren y cierran los orificios de paso de flujo (24, 34) así como sus medios de accionamiento (42, 52) están dispuestos totalmente fuera de la vía de flujo del medio, sellados respecto a éste y totalmente exentos del medio que fluye a través

Acoplamiento de separación rápida para la unión estanca de conducciones que transporten medios líquidos.

La invención se refiere a un acoplamiento de separación rápida para la unión estanca de conducciones que transporten medios líquidos o gaseosos.

El acoplamiento de separación rápida comprende (a), dos partes de acoplamiento, con parte hembra y parte macho, dispuestas en la conexión de la conducción separables sometidos a la presión del medio, que establecen en el acoplamiento una vía de flujo del medio, y que se extienden cada uno entre el lado del acoplamiento y lado de la conducción a lo largo del eje central recto del acoplamiento, que por el lado del acoplamiento forman una conexión de enchufe para establecer un paso estanco del medio en la vía del flujo del medio, para lo cual la parte macho que presenta un extremo del conector un canal axial para el paso del medio, cerrado en dirección axial hacia el lado del acoplamiento, abierto lateralmente por medio de unos orificios de paso del flujo de la conexión internos (situados más próximos al eje central del acoplamiento), y presentando la parte hembra para alojamiento de enchufe de la parte macho un casquillo de enchufe del lado del acoplamiento, sellado por la parte delantera así como un casquillo de enchufe posterior desplazado axialmente, estanco, donde entre los casquillos de enchufe se forma por lo menos un orificio de paso de conexión exterior (situado más alejado del eje central del acoplamiento); (b) un dispositivo de bloqueo que mantiene las dos partes del acoplamiento en una conexión de enchufe liberable; (c) un medio de separación rápido que forma un seguro.

El medio de separación rápida comprende (c1), un punto de transición de separación neutro en el estado de la conexión de enchufe de conexión entre la parte hembra y la parte macho, que establece el paso del medio, que está realizado de tal modo que durante el paso del medio se compensen las fuerzas de acción y reacción que actúan en el punto de transición de separación, neutralizando la presión; (c2) un dispositivo de separación de emergencia que comprende el dispositivo de bloqueo y un dispositivo de disparo que actúa junto con aquél, que puede trabajar de modo ajustable mediante un control de recorrido de tracción para la separación definida de las dos partes del acoplamiento en un punto de bloqueo de separación que al efecto del punto de transición del medio de separación neutro a la presión está exento de esfuerzos axiales resultantes del paso del medio.

Un acoplamiento de separación rápida de la clase citada para alta presión se conoce por el documento US 2,772,898. Un punto de bloqueo de la separación se mantiene libre de los esfuerzos axiales resultantes del paso del medio. Incluso una mínima variación en la zona de sellado en el punto de transición del medio de separación provoca un desequilibrio de fuerzas con la consecuencia de una fuerza de presión condicionada por el flujo entre las partes de acoplamiento que están unidas. De este modo se trata de conseguir según el documento US 2,772,898 una fuerza de separación controlada entre los puntos de acoplamiento, que depende del flujo del medio.

Se conocen numerosos acoplamientos de separación rápida con válvulas de acción automática que trabajan axialmente entre sí a través de los vástagos de válvula o similares. Debido a la disposición de las válvulas se forma una presión de separación que depende del flujo de paso del medio, especialmente a alta presión, que influye de modo indeseable en la fuerza de separación/arranque para la separación de las dos partes del acoplamiento. La fuerza de arranque no se puede ajustar de modo satisfactorio. En cuanto a un ajuste mejorado se ha propuesto una cámara de compensación de la presión especial (documento DE 20 2005 021 120 U1). Esto perjudica la forma de construcción y el funcionamiento del acoplamiento debido a un espacio de fuerza contraria prevista en la segunda cámara del medio. En particular no se puede considerar la aplicación para medios pastosos, aceites o similares. Esta clase de medios obstruyen con facilidad la conexión establecida a través de varias conducciones de unión entre la cámara de compensación y la vía flujo del medio, por conglutinación o ensuciamiento. No es posible efectuar un lavado de limpieza. Por el documento WO96/21120 se conoce la forma de disponer los muelles de válvula fuera de las vías de flujo. Persiste la influencia de la presión del medio sobre el punto de separación que se ha de abrir mediante un medio de separación rápida.

Los puntos de separación rápida que se proporcionan mediante los acoplamientos de separación rápida con válvulas automáticas provocan la separación del punto de conector si se rebasa una fuerza de separación establecida (fuerza de arranque), y cierran automáticamente el punto de separación de los medios por ambos lados. Los acoplamientos deberán trabajar de modo especialmente seguro de acuerdo con unas normas especiales establecidas en las Reglas Técnicas. Si bien los acoplamientos de separación rápida conocidas dotados de válvulas automáticas están en cierto grado en condiciones de reducir la influencia de la presión axial interna causada por el medio que fluye a través. Pero en particular se producen unas situaciones críticas si el acoplamiento está sometido a alta presión de los medios y se ha de separar. Debe considerarse ya como alta presión una presión interna del orden de magnitud de 10 bar e incluso inferior. Por ejemplo, una presión de este orden de magnitud aparece en las mangueras de abastecimiento que se acoplan a un aparato volante en vuelo. A la presión citada deberá estar asegurada por ejemplo una fuerza de arranque de 200 kg con una tolerancia de \pm 3 kg. Incluso si en los acoplamientos conocidos se reduce la influencia de la presión de trabajo del medio sobre las partes de la válvula, ésta sigue siendo todavía considerable. Incluso una pequeña carga de presión axial en partes de válvula con movilidad axial da lugar en los puntos de separación del medio que de por sí se mantienen a una presión neutra, a un desequilibrio con la consecuencia de que no se puede alcanzar una gama de tolerancia más estrecha especificada deseada de la fuerza de arranque para realizar la separación de emergencia.

De acuerdo con esto, la invención tiene como objetivos crear un acoplamiento de separación rápida con válvulas de cierre automáticas y un medio de separación rápida, cuya fuerza de arranque esté totalmente liberada de la influencia de la presión de trabajo interna del medio en el acoplamiento. También debe alcanzarse una sección del paso de flujo suficientemente grande y exenta de unos reenvíos múltiples, que asegure una función de autolimpieza CIP (Clean in Process). Además, el acoplamiento de separación rápida debe ser de construcción sencilla, de fabricación económica y presentar especial seguridad en el funcionamiento.

Los objetivos citados se alcanzan en combinación con las características del acoplamiento de separación rápida de la clase citada inicialmente, porque (i) una de las piezas del acoplamiento comprende un elemento de válvula de la parte hembra y la otra parte del acoplamiento comprende un elemento de válvula de la parte macho, que están preparadas de tal modo que por una parte abran el por lo menos un orificio exterior de paso de flujo de conexión y por otra parte abran los orificios de flujo de paso de conexión interiores en el estado de conexión del acoplamiento o lo cierren en el estado de separación del acoplamiento, (ii) los elementos de válvula están además preparados de modo que cada elemento de válvula presenta un cuerpo de cierre y un medio de accionamiento que lo impulsa en dirección axial hacia el lado del acoplamiento, de tal modo que en el estado de conexión del acoplamiento cada cuerpo de cierre está sujeto mediante la conexión de enchufe de conexión bloqueada en la posición abierta de la válvula desplazada contra el correspondiente medio de accionamiento, y que al separar las partes del acoplamiento sea impulsado mediante el dispositivo de separación de emergencia a la posición de cierre de la válvula, (iii) los cuerpos de cierre de la válvula accionados forman componentes del dispositivo de separación de emergencia, de tal modo que al efectuar la separación las partes del acoplamiento las separan automáticamente en dirección axial, y (iv) todos los cuerpos de cierre que abren y cierran los orificios del paso del flujo así como su medio de accionamiento están situados en el estado de conexión del acoplamiento totalmente fuera de la vía de flujo del medio,... [Seguir leyendo]

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