Conjuntos y procedimientos de acoplamiento de fluido magnético.
Conjunto de acoplamiento de fluido (100), que comprende:
un primer elemento de acoplamiento (102);
un segundo elemento de acoplamiento (104) que puede engancharse magnéticamente con el primer elemento de acoplamiento (102);
un elemento de válvula (408) dispuesto dentro del primer elemento de acoplamiento (102), en el que el elemento de válvula (408) puede moverse entre una posición sellada en contacto con un asiento de válvula y una posición no sellada separada del asiento de válvula;
caracterizado por que
un elemento de activación (420) está dispuesto dentro del segundo elemento de acoplamiento (104) y fijo con respecto al mismo y está configurado para mover el elemento de válvula (408) cuando el primer y segundo elementos de acoplamiento (102, 104) están magnéticamente enganchados;
en el que el enganche magnético del primer elemento de acoplamiento (102) y el segundo elemento de acoplamiento (104) proporciona y mantiene una fuerza mecánica suficiente para deshacer el sellado de una trayectoria (302) de flujo de fluido que atraviesa una parte de cada elemento de acoplamiento.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/CA2007/001995.
Solicitante: SOCIETE BIC.
Nacionalidad solicitante: Francia.
Dirección: 14, rue Jeanne d'Asnières 92611 Clichy FRANCIA.
Inventor/es: SCHROOTEN,JEREMY, ZIMMERMANN,JOERG.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- F16L37/00 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL. › F16L TUBERIAS O TUBOS; EMPALMES U OTROS ACCESORIOS PARA TUBERIAS; SOPORTES PARA TUBOS, CABLES O CONDUCTOS PROTECTORES; MEDIOS DE AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL. › Acoplamientos del tipo de acción rápida (manguitos de apriete radial F16L 17/04, F16L 21/06; empalmes de mangas con órganos rígidos F16L 33/00).
- F16L37/40 F16L […] › F16L 37/00 Acoplamientos del tipo de acción rápida (manguitos de apriete radial F16L 17/04, F16L 21/06; empalmes de mangas con órganos rígidos F16L 33/00). › con una válvula que se abre automáticamente en el momento del acoplamiento.
PDF original: ES-2532276_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Conjuntos y procedimientos de acoplamiento de fluido magnético.
Reivindicación de prioridad
Por la presente se reivindica la prioridad con respecto a la solicitud de patente provisional US con número de serie 6/864.749, presentada el 7 de noviembre de 26 y a la solicitud de patente provisional US con número de serie 6/882.45, presentada el 27 de diciembre de 26.
Campo técnico
Este documento de patente se refiere en general a un conjunto de acoplamiento de fluido para aplicaciones de transferencia de fluido. Más particularmente, pero no a modo de limitación, este documento de patente se refiere a conjuntos y procedimientos de acoplamiento de fluido magnético.
Antecedentes
Los acoplamientos de fluido para aplicaciones de transferencia de fluido incluyen normalmente un conector hembra que presenta un paso de flujo de fluido y un conector macho que también presenta un paso de flujo de fluido. El conector hembra está unido a, por ejemplo, una primera línea de fluido y el conector macho está unido a, por ejemplo, una segunda línea de fluido. El conector macho se empuja al interior del conector hembra para juntar las dos líneas y, tras ello, en un momento posterior, se abren una o más válvulas para establecer una trayectoria de flujo de fluido entre las dos líneas. El acoplamiento puede ser autónomo o el conector macho o el conector hembra pueden estar montados en un colector, una pared o estar fijados de otro modo a un dispositivo.
La presión de fluido acompaña al fluido a medida que se transfiere entre la primera línea de fluido y la segunda línea de fluido. La presión de fluido tiende a forzar el conector macho y el conector hembra separándolos uno del otro. Por este motivo, normalmente se realiza una conexión mecánica bloqueable entre el conector hembra y el conector macho. Como ejemplo, puede utilizarse un montaje en bayoneta para conectar el conector hembra y el conector macho. Como otro ejemplo, un casquillo roscado conectado al conector hembra recibe roscas coincidentes sobre el conector macho. Una configuración de este tipo proporciona una conexión de fluido segura, pero puede requerir un tiempo de conexión considerable y herramientas (por ejemplo, una llave o similar) para proporcionar un par de giro suficiente para enroscar y desenroscar el casquillo. De manera adicional, tales acoplamientos mecánicos tienden a ser voluminosos y consumen un volumen significativo o son susceptibles al fallo.
La publicación de patente US n° 3.586.48 da a conocer un acoplamiento que presenta dos mitades. La primera mitad Incluye un elemento de cuerpo. Un árbol está dispuesto sobre un elemento dentro del elemento de cuerpo. De manera similar, la segunda mitad Incluye un segundo elemento de cuerpo. Un segundo árbol está montado sobre un elemento dentro del segundo elemento de cuerpo. El enganche de las dos mitades da como resultado que cada árbol se mueva en relación con la mitad dentro de la que está dispuesto.
Sumario
Los presentes inventores han reconocido, entre otras cosas, un conjunto de acoplamiento de fluido de conexión/desconexión rápida que elimina la necesidad de herramientas de montaje para completar una conexión de flujo de fluido entre un primer elemento de acoplamiento y un segundo elemento de acoplamiento. Además, los presentes inventores han reconocido que tal conjunto debe presentar un tamaño compacto, una estructura hermética a las fugas, ser robusto y fácil de utilizar.
Con este fin, en la presente memoria se comentarán conjuntos y procedimientos de acoplamiento de fluido que comprenden unos primeros y segundos elementos de acoplamiento que pueden engancharse magnéticamente. Un conjunto de acoplamiento de fluido Incluye un primer elemento de acoplamiento, un segundo elemento de acoplamiento y un elemento de sellado entre los mismos. El primer elemento de acoplamiento y el segundo elemento de acoplamiento pueden engancharse magnéticamente, tal como por medio de un primer elemento magnético y un segundo elemento magnético que presentan polaridades que se atraen. El enganche del primer elemento de acoplamiento y el segundo elemento de acoplamiento abre una trayectoria de flujo de fluido entre los mismos. Cuando los elementos de acoplamiento se desenganchan, se sella esta trayectoria de flujo de fluido.
En el ejemplo 1, un conjunto de acoplamiento de fluido comprende un primer elemento de acoplamiento; un segundo elemento de acoplamiento que puede engancharse magnéticamente con el primer elemento de acoplamiento; y un elemento de sellado dispuesto entre una parte del primer elemento de acoplamiento y una parte del segundo elemento de acoplamiento; en el que un enganche magnético del primer elemento de acoplamiento y el segundo elemento de acoplamiento proporciona y mantiene una fuerza mecánica para deshacer el sellado de una trayectoria de flujo de fluido que atraviesa una parte de cada elemento de acoplamiento.
En el ejemplo 2, el conjunto de acoplamiento de fluido del ejemplo 1 está configurado opcionalmente de manera que el enganche magnético Incluye una fuerza magnética entre el primer elemento de acoplamiento y el segundo elemento de acoplamiento suficiente para hacer que el elemento de sellado impida o reduzca la fuga de fluido entre el primer elemento de acoplamiento y el segundo elemento de acoplamiento.
En el ejemplo 3, el conjunto de acoplamiento de fluido del ejemplo 2 está configurado opcionalmente de manera que la fuerza magnética está configurada de manera que el primer elemento de acoplamiento y el segundo elemento de acoplamiento se desenganchan cuando se supera la fuerza magnética.
En el ejemplo 4, el conjunto de acoplamiento de fluido del ejemplo 3 está configurado opcionalmente de manera que el desenganche del primer elemento de acoplamiento y el segundo elemento de acoplamiento sella la trayectoria de flujo de fluido.
En el ejemplo 5, el conjunto de acoplamiento de fluido de por lo menos uno de los ejemplos 1 a 4 está configurado opcionalmente de manera que el primer elemento de acoplamiento incluye un alojamiento que presenta un taladro a través del mismo; un elemento de válvula y un elemento elástico dispuestos dentro del taladro, enganchándose el elemento de válvula de manera móvil con el elemento elástico; y un imán o una superficie magnética dispuesto/a sobre o cerca de una parte de enganche del alojamiento.
En el ejemplo 6, el conjunto de acoplamiento de fluido del ejemplo 5 está configurado opcionalmente de manera que un tamaño y una forma de por lo menos una parte del taladro se determina utilizando uno o más requisitos de caudal predeterminado a través del alojamiento.
En el ejemplo 7, el conjunto de acoplamiento de fluido de por lo menos uno de los ejemplos 5 a 6 está configurado opcionalmente de manera que el alojamiento incluye un tope de válvula, desviando el elemento elástico el elemento de válvula contra el tope de válvula cuando el primer elemento de acoplamiento se desengancha del segundo elemento de acoplamiento.
En el ejemplo 8, el conjunto de acoplamiento de fluido de por lo menos uno de los ejemplos 1 a 7 está configurado opcionalmente de manera que el segundo elemento de acoplamiento incluye una parte de rebaje que presenta un tamaño y una forma complementarios con una parte de enganche del primer elemento de acoplamiento; un elemento de activación que sobresale hacia fuera desde una superficie de la parte de rebaje; y un imán o una superficie magnética dispuesto/a sobre o cerca de la parte de rebaje.
En el ejemplo 9, el conjunto de acoplamiento de fluido del ejemplo 8 está configurado opcionalmente de manera que una profundidad de la parte de rebaje es de aproximadamente 1 mm o menos.
En el ejemplo 1, el conjunto de acoplamiento de fluido de por lo menos uno de los ejemplos 1 a 9 está configurado opcionalmente de manera que el elemento de sellado es solidario con una parte de por lo menos uno de entre el primer y segundo elementos de acoplamiento.
En el ejemplo 11, el conjunto de acoplamiento de fluido de por lo menos uno de los ejemplos 1 a 1 está configurado opcionalmente de manera que el primer elemento de acoplamiento está en comunicación fluídica con una fuente de suministro de combustible; y el segundo elemento de acoplamiento está integrado en un dispositivo alimentado por célula de combustible.
En el ejemplo 12, un procedimiento comprende enganchar magnéticamente un primer elemento de acoplamiento y un segundo elemento de acoplamiento; establecer un sellado entre el primer elemento de acoplamiento y el segundo elemento de acoplamiento; abrir una trayectoria de flujo de fluido entre el primer elemento de acoplamiento y el segundo elemento de acoplamiento, incluyendo proporcionar y mantener una fuerza mecánica;... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Conjunto de acoplamiento de fluido (1), que comprende: un primer elemento de acoplamiento (12);
un segundo elemento de acoplamiento (14) que puede engancharse magnéticamente con el primer elemento de acoplamiento (12);
un elemento de válvula (48) dispuesto dentro del primer elemento de acoplamiento (12), en el que el elemento de válvula (48) puede moverse entre una posición sellada en contacto con un asiento de válvula y una posición no sellada separada del asiento de válvula;
caracterizado por que
un elemento de activación (42) está dispuesto dentro del segundo elemento de acoplamiento (14) y fijo con respecto al mismo y está configurado para mover el elemento de válvula (48) cuando el primer y segundo elementos de acoplamiento (12, 14) están magnéticamente enganchados;
en el que el enganche magnético del primer elemento de acoplamiento (12) y el segundo elemento de acoplamiento (14) proporciona y mantiene una fuerza mecánica suficiente para deshacer el sellado de una trayectoria (32) de flujo de fluido que atraviesa una parte de cada elemento de acoplamiento.
2. Conjunto de acoplamiento de fluido (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que un elemento de sellado (11) está dispuesto entre una parte del primer elemento de acoplamiento (12) y una parte del segundo elemento de acoplamiento (14) y la fuerza mecánica es suficiente para hacer que el elemento de sellado (11) impida o reduzca la fuga de fluido cuando el primer elemento de acoplamiento (12) y el segundo elemento de acoplamiento (14) están magnéticamente enganchados.
3. Conjunto de acoplamiento de fluido (1) según la reivindicación 2, caracterizado por que el enganche magnético está configurado de manera que el primer elemento de acoplamiento (12) y el segundo elemento de acoplamiento (14) se desenganchen cuando se supere la fuerza magnética.
4. Conjunto de acoplamiento de fluido (1) según la reivindicación 3, caracterizado por que el desenganche del primer elemento de acoplamiento (12) y el segundo elemento de acoplamiento (14) sella la trayectoria (32) de flujo de fluido.
5. Conjunto de acoplamiento de fluido (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el fluido comprende hidrógeno.
6. Conjunto de acoplamiento de fluido (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el primer elemento de acoplamiento (12) comprende:
un alojamiento (46) que presenta un taladro (41), en el que el elemento de válvula (48) y un elemento elástico (414) están dispuestos dentro del taladro (41) y el elemento de válvula (48) se encuentra en acoplamiento móvil con el elemento elástico (414); y
un Imán o una superficie magnética dispuesto/a sobre o cerca de una parte de enganche del alojamiento (46).
7. Conjunto de acoplamiento de fluido (1) según la reivindicación 6, caracterizado por que un tamaño y una forma de por lo menos una parte del taladro (41) se determina utilizando uno o más requisitos de caudal predeterminado a través del alojamiento (46).
8. Conjunto de acoplamiento de fluido (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el segundo elemento de acoplamiento (14) comprende:
una parte de rebaje (44) que presenta un tamaño y una forma complementarios con una parte de enganche (112) del primer elemento de acoplamiento (12), en el que el elemento de activación (42) sobresale hacia fuera desde una superficie de la parte de rebaje (44); y
un Imán o una superficie magnética dispuesto/a sobre o cerca de la parte de rebaje (44).
9. Conjunto de acoplamiento de fluido (1) según la reivindicación 8, caracterizado por que una profundidad de la parte de rebaje (44) es de aproximadamente 1 mm o menos.
1. Conjunto de acoplamiento de fluido (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el
elemento de sellado (11) es solidario con una parte de por lo menos uno de entre el primer y segundo elementos de acoplamiento (12, 14).
11. Conjunto de acoplamiento de fluido (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 1, caracterizado por que el primer elemento de acoplamiento (12) está en comunicación fluídica con una fuente (24) de suministro de combustible; y el segundo elemento de acoplamiento (14) está integrado en un dispositivo alimentado por célula de combustible (2).
12. Procedimiento (5) para acoplar una fuente (24) de suministro de combustible y un depósito (22) de combustible en un dispositivo alimentado por célula de combustible (2), comprendiendo el procedimiento:
enganchar magnéticamente (52) un primer elemento de acoplamiento (12) con una parte complementaria de un segundo elemento de acoplamiento (14) de un conjunto de acoplamiento de fluido (1), en el que el conjunto de acoplamiento de fluido (1) incluye:
el primer elemento de acoplamiento (12);
el segundo elemento de acoplamiento (14) que puede engancharse magnéticamente con el primer elemento de acoplamiento (12);
un elemento de válvula (48) dispuesto dentro del primer elemento de acoplamiento (12), en el que el elemento de válvula (48) puede moverse entre una posición sellada en contacto con un asiento de válvula y una posición no sellada separada del asiento de válvula;
caracterizado por que
un elemento de activación (42) está dispuesto dentro del segundo elemento de acoplamiento (14) y fijo con respecto al mismo y está configurado para mover el elemento de válvula (48) cuando el primer y segundo elementos de acoplamiento (12, 14) están magnéticamente enganchados, y comprendiendo el procedimiento además:
establecer (54) un sellado entre el primer elemento de acoplamiento (12) y el segundo elemento de acoplamiento (14); y
abrir (56) una trayectoria (32) de flujo de fluido entre el primer elemento de acoplamiento (12) y el segundo elemento de acoplamiento (14), poniendo una parte del elemento de activación (42) en contacto con una parte del elemento de válvula (48).
13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado por que enganchar magnéticamente el primer elemento de acoplamiento (12) y el segundo elemento de acoplamiento (14) incluye alinear en cooperación el primer y segundo elementos de acoplamiento (12, 14) para formar la trayectoria (32) de flujo de fluido.
14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13, caracterizado por que enganchar magnéticamente el primer elemento de acoplamiento (12) y el segundo elemento de acoplamiento (14) incluye solapar una parte de enganche del primer elemento de acoplamiento (12) y una parte de enganche de un segundo elemento de acoplamiento (14) menos de aproximadamente 1 mm.
15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado por que desenganchar el primer elemento de acoplamiento (12) y el segundo elemento de acoplamiento (14) incluye alcanzar una presión de trayectoria de flujo de fluido predeterminada.
16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizado por que desenganchar el primer elemento de acoplamiento (12) y el segundo elemento de acoplamiento (14) es direccionalmente independiente.
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