Sistema de conexión para sistemas conductores de fluidos.

Sistema de conexión para sistemas conductores de fluidos, como tuberías,

valvulerías o conjuntos destinados a laconducción de un fluido cargado de una presión (p1) aumentada respecto a una presión de referencia (5 p2), en particularpara sistemas conductores de dióxido de carbono, comprendiendo una primera pieza de acoplamiento (1), por ejemplouna pieza de carcasa, una segunda pieza de acoplamiento (2), por ejemplo una pieza de enchufe macho, enchufablemediante un vástago (5) a lo largo de un eje (X-X) en una abertura de alojamiento (6) de la primera pieza deacoplamiento (1), y al menos una junta circunferencial (3, 3a, 3b) compuesta de un elastómero dispuesto en un espaciode alojamiento (4) que, de acuerdo con la circunferencia, está configurado en una de las dos piezas de acoplamiento (1,2) y delimitado en sentido axial en uno de los extremos mediante un escalón anular (7, 7a) de la pieza de acoplamiento(1, 2) que conforma el espacio de alojamiento (4), existiendo para la junta circunferencial (3, 3a, 3b) un volumencompensatorio (11, 11a, 16, 17, 23) en el espacio de alojamiento (4) para un aumento reversible o irreversible de lalongitud axial (L) de la junta circunferencial (3) y una disposición de anillos (10, 10a, 15, 22) que están dispuestos enuna abertura (9) del espacio de alojamiento (4) y conectados en unión en arrastre de fuerza y/o en arrastre de forma conla pieza de acoplamiento (1, 2) que forma el espacio de alojamiento (4), caracterizado porque el volumen compensatorio(11, 11a, 16, 17, 23) está disponible mediante la disposición de anillos (10, 10a, 15, 22), formando en el espacio dealojamiento (4), como un espacio anular delimitado por un escalón anular (12, 12b, 18) de un elemento anular (10, 15)de la disposición de anillos (10, 10a, 15, 22), un volumen parcial del espacio de alojamiento (4) como volumencompensatorio, y/o un anillo distanciador (15) perteneciente a la disposición de anillos (10, 10a, 15, 22) desplazableaxialmente (X-X) y/o un anillo de compensación (22) perteneciente a la disposición de anillos (10, 10a, 15, 22) liberacomo volumen compensatorio un volumen parcial (23) del espacio de alojamiento (4) mediante un desplazamiento axial(dx, dxx) en contra de una fuerza de precompresión axial (FA) de un elemento de muelle (21) elástico.

Sistema de conexión para sistemas conductores de fluidos El presente invento trata de un sistema de conexión para sistemas conductores de fluidos, como tuberías, valvulerías o conjuntos destinados a la conducción de un fluido cargado de una presión aumentada respecto a una presión de referencia, en particular para sistemas conductores de dióxido de carbono, según el preámbulo de la reivindicación 1, comprendiendo una primera pieza de acoplamiento, por ejemplo una pieza de carcasa, una segunda pieza de acoplamiento, por ejemplo una pieza de enchufe macho enchufable mediante un vástago a lo largo de un eje en una abertura de alojamiento de la primera pieza de acoplamiento, y al menos una junta circunferencial compuesta de un elastómero dispuesto en un espacio de alojamiento que, de acuerdo con la circunferencia, está configurado en una de las dos piezas de acoplamiento y delimitado en sentido axial en uno de los extremos mediante un escalón anular de la pieza de acoplamiento que conforma el espacio de alojamiento, existiendo para la junta circunferencial un volumen compensatorio en el espacio de alojamiento para un aumento reversible o irreversible de la longitud axial de la junta circunferencial. En este caso, en el espacio de alojamiento se encuentra una disposición de anillos que están dispuestos en una abertura del mismo y conectados en arrastre de fuera y/o de forma con la pieza de acoplamiento que forma el espacio de alojamiento.

Los sistemas de conexión para sistemas conductores de fluidos se conocen en muchos modelos y para diferentes campos de aplicación. Es así que el documento EP-A-1 351 006 y -en forma similar, también el documento US-A-5 161 834 -describen una pieza de alojamiento de un conocido acoplamiento de enchufe macho para fluidos, concebido, en particular, para el alojamiento de una pieza de enchufe macho normalizada, un así denominado enchufe macho SAE. En el caso de este enchufe macho se trata de una pieza tubular que para la formación de un escalón de retención radial presenta un talón anular en su circunferencia exterior. En este caso, se entiende como "fluido" cualquier medio circulante hidráulico o gaseoso. La pieza de alojamiento conocida se compone de una carcasa de manguitos con una abertura de enchufe para la pieza de enchufe macho y con un dispositivo de retención para la fijación removible de la pieza de enchufe macho insertada. En este caso, el dispositivo de retención presenta, montado en la carcasa de manguitos, un elemento de retención con secciones de retención deformables elásticamente en forma radial para el enganche por la parte posterior de un escalón de retención radial de la pieza de enchufe macho y un elemento de desenchufe retenido respecto a la carcasa de manguitos de manera desplazable axialmente mediante elementos de enganche. El elemento de desenchufe engancha mediante una sección de desenchufe interior en la abertura de enchufe y actúa para el desenchufe contra las secciones de retención del elemento de retención. Para conseguir una fabricación sencilla y económica con, sin embargo, un funcionamiento seguro se ha previsto que los elementos de enganche que retienen el elemento de desenchufe estén dispuestos en la circunferencia de la carcasa de manguitos. Para el sellado circunferencial puede estar dispuesta dentro de la carcasa de manguitos sobre la circunferencia exterior de la pieza de enchufe macho insertada, una disposición de sellado que se compone de dos anillos de sellado y un anillo distanciador dispuesto entre los mismos. Mediante un casquillo terminal, la disposición de sellado es retenida, axialmente, en la carcasa de manguitos en el sentido de desenchufe mediante un casquillo terminal, estando dicho casquillo terminal, por su parte, fijado, axialmente, por medio de elementos de enclavamiento directamente en la carcasa de manguitos. Para la retención del casquillo terminal puede estar previsto un engrane en arrastre de forma del casquillo terminal en la carcasa de manguitos y, al mismo tiempo, un contacto de apoyo del talón anular del enchufe macho en el casquillo terminal. Mediante la disposición de sellado, los anillos de sellado están fijados inmóviles, axialmente, con respecto a la carcasa de manguitos y también con respecto a la pieza de enchufe macho. Los acoplamientos de enchufe macho de clase no genérica para fluidos, conocidos por los documentos EP-A-1 351 006 y US-A-5 161 834, representan sistemas que no son apropiados para fabricar una conexión de acoplamiento sin permeación para sistemas conductores de CO2, porque dichos sistemas no permiten compresiones radiales fuertes. Entre otros, con presiones y temperaturas elevadas no se puede conseguir una hermeticidad óptima a los gases, porque la carcasa de manguitos y el elemento de desenchufe retenido axialmente desplazable en la misma pueden deformarse de manera no deseada.

Un sistema de conexiones para sistemas conductores de fluidos -similar al tipo mencionado al comienzo- se conoce por el documento WO-A-2006/051071. En este sistema de conexiones conocido, el espacio de alojamiento, que de acuerdo con la circunferencia está configurado en una de las dos piezas de acoplamiento y que aloja la junta circunferencial compuesta de un elastómero, es una ranura que de acuerdo con la circunferencia está conformada en una de las dos piezas de acoplamiento y presenta un fondo de ranura y dos flancos de ranura. En este caso, uno de los flancos de ranura forma el escalón anular que en un extremo delimita el espacio de alojamiento en sentido axial. En este caso, el documento WO-A-20061051071 se basa en el problema de crear un sistema de conexiones que en estado de funcionamiento garantice con una cantidad reducida de fluido atravesando la junta circunferencial, una elevada seguridad funcional, y en la fabricación de la conexión de acoplamiento una facilidad de montaje incrementada. Esto último incluye, en particular, evitar que después de un tiempo relativamente breve la junta circunferencial, debido al aumento del coeficiente estático de roce, se “pegue” durante el montaje a las superficies de contacto de las piezas de acoplamiento, en particular a su circunferencia exterior mediante una circunferencia interior de la pieza de acoplamiento configurada como pieza de carcasa, debido a una fuerza de compresión elevada -escogida a propósito con respecto a una permeación mínima- y a la longitud de contacto. Consecuentemente, el documento WO-A-2006/051071 prevé que en la ranura estén dispuestos elementos para la inhibición mecánica de un movimiento axial de la junta circunferencial, realizados de manera que la junta circunferencial -tanto cuando una de las piezas de acoplamiento es insertada con el vástago en la abertura de alojamiento de la otra pieza de acoplamiento, como en un movimiento de retroceso relativo opuesto de las piezas de acoplamiento- mantenga en una posición en la que en estado de funcionamiento la junta circunferencial obstruya el intersticio de la abertura de alojamiento y, en este caso, contacte con una superficie de apoyo, orientada en sentido axial, un flanco de ranura situado en el lado del intersticio a sellar. En este caso, existe una distancia respecto a un flanco de ranura opuesto, de modo que la junta circunferencial está dispuesta, asimétricamente, en la ranura, existiendo así un volumen compensatorio para un aumento reversible o irreversible de la longitud axial de al junta circunferencial.

El documento EP-A-1 335 161 describe una pieza de alojamiento de un sistema de conexión conocido, utilizado como formador de género, concebido, en particular, para el alojamiento de una pieza de enchufe macho normalizada, un así denominado enchufe macho SAE. En el caso de este enchufe macho se trata de una pieza tubular que para la formación de un escalón de retención radial presenta un talón anular en su circunferencia exterior. La pieza de alojamiento conocida se compone de una carcasa de manguitos con una abertura de enchufe para la pieza de enchufe macho y presenta un dispositivo de retención para la fijación removible de la pieza de enchufe macho insertada. Para la junta circunferencial puede haber dispuesta dentro de la carcasa de manguitos una disposición de sellado que se compone de dos anillos de sellado y un anillo distanciador dispuesto entre los mismos. Mediante un casquillo terminal, la disposición de sellado es retenida en la carcasa de manguitos, axialmente en el sentido de desenchufe, mediante un casquillo terminal, estando dicho casquillo terminal, por su parte, fijado axialmente por medio de elementos de enclavamiento directamente en la carcasa de manguitos. Para la retención del casquillo terminal puede estar previsto un engrane en arrastre de forma del casquillo terminal en la carcasa de manguitos y, al mismo tiempo, un contacto de apoyo del talón anular del enchufe... [Seguir leyendo]

1. Sistema de conexión para sistemas conductores de fluidos, como tuberías, valvulerías o conjuntos destinados a la conducción de un fluido cargado de una presión (p1) aumentada respecto a una presión de referencia (p2) , en particular para sistemas conductores de dióxido de carbono, comprendiendo una primera pieza de acoplamiento (1) , por ejemplo una pieza de carcasa, una segunda pieza de acoplamiento (2) , por ejemplo una pieza de enchufe macho, enchufable mediante un vástago (5) a lo largo de un eje (X-X) en una abertura de alojamiento (6) de la primera pieza de acoplamiento (1) , y al menos una junta circunferencial (3, 3a, 3b) compuesta de un elastómero dispuesto en un espacio de alojamiento (4) que, de acuerdo con la circunferencia, está configurado en una de las dos piezas de acoplamiento (1, 2) y delimitado en sentido axial en uno de los extremos mediante un escalón anular (7, 7a) de la pieza de acoplamiento (1, 2) que conforma el espacio de alojamiento (4) , existiendo para la junta circunferencial (3, 3a, 3b) un volumen compensatorio (11, 11a, 16, 17, 23) en el espacio de alojamiento (4) para un aumento reversible o irreversible de la longitud axial (L) de la junta circunferencial (3) y una disposición de anillos (10, 10a, 15, 22) que están dispuestos en una abertura (9) del espacio de alojamiento (4) y conectados en unión en arrastre de fuerza y/o en arrastre de forma con la pieza de acoplamiento (1, 2) que forma el espacio de alojamiento (4) , caracterizado porque el volumen compensatorio (11, 11a, 16, 17, 23) está disponible mediante la disposición de anillos (10, 10a, 15, 22) , formando en el espacio de alojamiento (4) , como un espacio anular delimitado por un escalón anular (12, 12b, 18) de un elemento anular (10, 15) de la disposición de anillos (10, 10a, 15, 22) , un volumen parcial del espacio de alojamiento (4) como volumen compensatorio, y/o un anillo distanciador (15) perteneciente a la disposición de anillos (10, 10a, 15, 22) desplazable axialmente (X-X) y/o un anillo de compensación (22) perteneciente a la disposición de anillos (10, 10a, 15, 22) libera como volumen compensatorio un volumen parcial (23) del espacio de alojamiento (4) mediante un desplazamiento axial (dx, dxx) en contra de una fuerza de precompresión axial (FA) de un elemento de muelle (21) elástico.

2. Sistema de conexión según la reivindicación 1, caracterizado porque la disposición de anillos (10, 10a, 15, 22) está realizada de manera que genera una fuerza de precompresión (FA) sobre el sello circunferencial (3, 3a, 3b) , preferentemente gracias al efecto de la elasticidad del sello circunferencial (3, 3a, 3b) bajo compresión radial y/o mediante un elemento de muelle (21) elástico adicional.

3. Sistema de conexión según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque la disposición de anillos (10, 10a, 15, 22) incluye dos o más piezas de forma anular (10, 15, 22) .

4. Sistema de conexión según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la disposición de anillos (10, 10a, 15, 22) incluye al menos una pieza de forma anular (10, 15, 22) dispuesta movible axialmente en el espacio de alojamiento (4) .

5. Sistema de conexión según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el volumen compensatorio (11, 11a, 16, 17, 23) está configurado en el elemento anular (10) y/o en otra pieza de forma anular (10a, 15, 22) de la disposición de anillos (10, 10a, 15, 22) dispuesta en el espacio de alojamiento (4) .

6. Sistema de conexión según las reivindicaciones 4 o 5, caracterizado porque el volumen compensatorio (11, 11a, 16, 17, 23) es liberado mediante el desplazamiento axial (dx, dxx) de la pieza de forma anular (15, 22) móvil axialmente.

7. Sistema de conexión según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en el espacio de alojamiento (4) dos sellos circunferenciales (3a, 3b) están dispuestos axialmente uno detrás del otro y separados, preferentemente, uno del otro mediante un anillo distanciador (15) de la disposición de anillos (10, 10a, 15, 22) dispuesto entremedio y desplazable axialmente (X-X) .

8. Sistema de conexión según la reivindicación 7, caracterizado porque en el anillo distanciador (15) en su desplazamiento axial (dx) como volumen parcial del espacio de alojamiento (4) libera un segundo volumen compensatorio (16) para el aumento reversible o irreversible de la longitud axial (L) de los sellos circunferenciales (3a, 3b) .

9. Sistema de conexión según las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque en el anillo distanciador (15) está configurado como volumen parcial del espacio de alojamiento (4) un tercer volumen compensatorio (17) para el aumento reversible o irreversible de la longitud axial (L) de las juntas circunferenciales (3a, 3b) .

10. Sistema de conexión según la reivindicación 9, caracterizado porque el tercer volumen compensatorio (17) está conformado en el espacio de alojamiento (4) de un espacio anular delimitado mediante un escalón anular (18) del anillo distanciador (15) .

11. Sistema de conexión según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque entre el elemento anular (10) y la junta circunferencial (3, 3a, 3b) se encuentra dispuesto, desplazable contra un elemento de muelle (21) elástico que, contra la elasticidad inherente de la junta circunferencial (3, 3a, 3b) produce una/la fuerza de precompresión axial (FA) , un anillo de compensación (22) de la disposición de anillos (10, 10a, 15, 22) desplazable axialmente que con su desplazamiento axial (dxx) libera como volumen parcial del espacio de alojamiento (4) un cuarto volumen compensatorio (23) para el aumento reversible o irreversible de la longitud axial (L) de la junta circunferencial (3, 3a, 3b) .

12. Sistema de conexión según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el elemento anular (10) está enganchado con la pieza de acoplamiento (1, 2) que forma el espacio de alojamiento (4) , presentando el elemento anular (10) un elemento de enganche (13, 13a) , por ejemplo, un pico de enganche, y la pieza de acoplamiento (1, 2) un elemento de enganche complementario (14, 14a) , por ejemplo, una ranura de enganche.

13. Sistema de conexión según la reivindicación 12, caracterizado porque el elemento de enganche (13a) presenta una altura (a) que es mayor que la abertura de intersticio (b) entre el elemento anular (10) y la pieza de acoplamiento (1, 2) .

14. Sistema de conexión según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el elemento anular (10) está realizado de manera ranurada en sentido axial (X-X) o inclinada respecto al mismo, estando el ranurado realizado, preferentemente, de manera que en estado montado el elemento anular (10) esté cerrado.

15. Sistema de conexión según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el elemento anular (10) está compuesto de dos secciones (19, 20) axialmente consecutivas, estando configurada una de las dos secciones (20) , en la que se encuentra un/el elemento de enganche (13a) , como sector segmentado radialmente elástico y la otra sección (19) , destinada al contacto con la junta circunferencial (3, 3a) , como sector macizo cerrado.

16. Sistema de conexión según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque la disposición de anillos (10, 10a, 15, 22) comprende un anillo frontal (10a) dispuesto entre la junta circunferencial (3, 3a, 3b) y el elemento anular (10) , estando configurado en el anillo frontal (10a) un quinto volumen compensatorio (11a) para el aumento reversible o irreversible de la longitud axial (L) de la junta circunferencial (3, 3a, 3b) como un espacio anular en el espacio de alojamiento (4) delimitado por un escalón anular (12b) del anillo frontal (10a) .

17. Sistema de conexión según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque una relación superficie/longitud de permeación (AE/KL) determinante de la permeación por medio de la junta circunferencial (3) está formada por la relación de una superficie circunferencial parcial (AE) de la junta circunferencial (3) activa en términos de permeación respecto a la longitud de contacto (KL) , estando la superficie circunferencial parcial (AE) determinante de la permeación dispuesta en proximidad del intersticio (7) y determinada mediante una línea curva (BL) de una superficie transversal radial (AR) de la junta circunferencial (3) deformada por la compresión, en particular no adyacente a las piezas de acoplamiento (1, 2) .

18. Sistema de conexión según la reivindicación 17, caracterizado porque la línea curvada (BL) no es más larga que la mitad, preferentemente no más larga que un cuarto del valor de la suma de la abertura de intersticio (s) del intersticio (8) a obturar y la profundidad (T) del espacio de alojamiento (4) determinada por el escalón anular (7, 7a) de la pieza de acoplamiento (1, 2) .

19. Sistema de conexión según las reivindicaciones 17 o 18, caracterizado porque la superficie circunferencial parcial (AE) determinante de la permeación no es mayor que la mitad del valor, preferentemente no mayor que un quinto de una superficie de sección transversal (AV) , extendida perpendicular al sentido axial (X-X) , de la junta circunferencial (3, 3a, 3b) deformada.

20. Sistema de conexión según una de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque la junta circunferencial (3, 3a, 3b) adopta una posición en el espacio de alojamiento (4) , en particular bajo el efecto de una/la fuerza de precompresión axial (FA) , en la que con una superficie de contacto (F) orientada axialmente hace contacto con el escalón anular (7, 7a) de la pieza de acoplamiento (1, 2) que conforma el espacio de alojamiento (4) .

21. Sistema de conexión según una de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado porque mediante la disposición de anillos (10, 10a, 15, 22) , en particular mediante el elemento anular (10) y/o las demás piezas de forma anular (10a, 15, 22) , conforma con las piezas de acoplamiento (1, 2) intersticios que presentan una abertura de intersticio (b, c, d, e, f) que no es mayor que la abertura de intersticio (s) del intersticio (8) a sellar.

22. Uso de un sistema de conexión según una de las reivindicaciones 1 a 21 en un sistema conductor de dióxido de carbono.

23. Uso de un sistema de conexión según una de las reivindicaciones 1 a 21 en una pila de combustible de hidrógeno.