BRPI0808318A2

BRPI0808318A2 - "acoplamento macho conectável e separável de um acoplamento fêmea"

Info

Publication number: BRPI0808318A2
Application number: BRPI0808318-5A
Authority: BR
Inventors: Todd J Vogel; Jason W Dahms; Michael P Wells
Original assignee: Eaton Corp
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2008-03-17
Publication date: 2014-07-08
Also published as: WO2008115460A1; AU2008229413A1; ZA200907075B; CN101631982B; JP5327546B2; US8007009B2; EP2122221A1; US20080224471A1; CN101631982A; MX2009009943A; AU2008229413B2; JP2010521630A

Description

I "ACOPLAMENTO MACHO CONECTÁVEL E SEPARÁVEL DE UM ACOPLAMENTO FÊMEA".

Campo da Invenção

A presente invenção se relaciona a um acoplamento de fluido e, mais particularmente, a um acoplamento de fluido configurado para conectar um acoplamento fêmea roscado.

Descrição da Técnica Relacionada

Conjuntos de acoplamento para transmissão de gases/ fluidos, que podem ser conectados um no outro com um movimento axial de um acoplamento macho contra um acoplamento fêmea, são bem conhecidos na técnica. Em uma aplicação típica, acoplamento macho e acoplamento fêmea funcionam como adaptador entre um conduto flexível, tal como uma mangueira, e um equipamento, tal como uma bomba. Conquanto diversos métodos sejam comumente usados para conectar acoplamento macho a um duto flexível, tal como um adaptador de mangueira cônico, o acoplamento fêmea é tipicamente conectado a uma conexão roscada fêmea padrão no equipamento.

Fabricantes de conjuntos de acoplamento vêem tentando há algum tempo reduzir a complexidade e o custo de acoplamentos integrando um acoplamento fêmea diretamente no equipamento do usuário (conexão direta), para eliminar 25 a necessidade de uma conexão roscada fêmea. No entanto, os clientes relutam a integrar um acoplamento fêmea provida pelo fabricante diretamente a seus equipamentos, porque se fizerem isto, serão obrigados a adquirir as mangueiras diretamente do fabricante do conjunto de 30 acoplamento. Portanto, busca-se continuamente melhorar os conjuntos de acoplamento, particularmente visando reduzir a complexidade e o custo dos mesmos, assim como compatibilizá-los a conexões padrão (i.e., a uma conexão roscada fêmea padrão).

Sumário da Invenção

Em uma configuração, provê-se um acoplamento macho conectável e separável de um acoplamento fêmea (conexão roscada fêmea). 0 acoplamento fêmea inclui uma porção receptora dimensionada para receber pelo menos uma porção do acoplamento macho, onde a porção receptora inclui roscas internas. 0 acoplamento macho inclui um corpo 5 incluindo uma passagem que se estende através da mesma, e um membro de travamento disposto em torno de corpo e configurado para se deslocar entre uma posição de travamento e uma posição de soltura. 0 membro de travamento inclui uma formação de retenção configurada 10 para engatar as roscas internas do acoplamento fêmea, quando o membro de travamento estiver na posição de travamento. O acoplamento macho ademais inclui uma luva de travamento disposta em torno e sendo axialmente móvel com respeito ao corpo entre uma primeira posição e uma 15 segunda posição. Depois de inserido o acoplamento macho no acoplamento fêmea, e quando a luva de travamento se movimenta para a primeira posição, a luva de travamento força o membro de travamento a se mover para sua posição de travamento, fazendo a formação de retenção 20 do membro de travamento engatar as roscas internas do acoplamento fêmea, portanto, travando o acoplamento macho no acoplamento fêmea.

Em uma configuração, provê-se um acoplamento conectável e separável de um acoplamento fêmea roscado. O acoplamento fêmea inclui uma porção receptora dimensionada para receber pelo menos uma porção do acoplamento macho com roscas internas. O acoplamento macho inclui um corpo incluindo uma passagem que se estende através do mesmo e uma pluralidade de segmentos de membro de travamento dispostos no corpo. Cada segmento de membro de travamento é móvel entre uma posição de travamento e posição de soltura, e inclui uma formação de retenção configurada para engatar as roscas internas do acoplamento fêmea quando na posição de travamento. O acoplamento macho adicionalmente inclui uma luva de travamento disposta em torno e axialmente móvel com respeito ao corpo entre a primeira posição e a segunda posição, onde a luva de travamento é configurada para levar os segmentos de membro de travamento para as respectivas posições de travamento, quando a luva de travamento se desloca para a primeira posição. Quando a luva de travamento é levada para a segunda posição, os segmentos de membro de travamento passam para as respectivas posições de soltura. Depois de inserido o acoplamento macho no acoplamento fêmea, e quando a luva de travamento se desloca para a primeira posição, a luva de travamento coloca os segmentos de membro de travamento nas respectivas posições de travamento, que faz a formação de retenção de cada segmento de membro de travamento engatar as roscas internas do acoplamento fêmea, e, por conseguinte, travar o acoplamento macho e acoplamento fêmea entre si.

Em uma configuração, provê-se um acoplamento macho conectável e separável de um acoplamento fêmea roscado. 0 acoplamento fêmea inclui uma superfície seladora e uma porção receptora, a porção receptora dimensionada 20 para receber pelo menos uma porção do acoplamento macho, onde a mesma inclui uma série de roscas internas. 0 acoplamento macho inclui um corpo, incluindo uma passagem que se através do mesmo, e uma pluralidade de segmentos de membro de travamento dispostos em torno do 25 corpo. Cada segmento de membro de travamento é móvel entre uma posição de travamento e uma posição de soltura, e inclui uma formação parcialmente roscada que é configurada para engatar as roscas internas do acoplamento fêmea, quando se encontra na posição de 30 travamento. O acoplamento macho adicionalmente inclui uma luva de travamento disposta em torno e axialmente móvel com respeito ao corpo entre a primeira posição e a segunda posição. A luva de travamento é configurada para levar os segmentos de membro de travamento para as 35 respectivas posições de travamento, quando a luva de travamento se desloca para a primeira posição e é pressionada nesta primeira posição para manter o membro de travamento na posição de travamento. Um selo anular é disposto em torno da luva de travamento. Quando a luva de travamento se desloca para a segunda posição, os segmentos de membro de travamento se deslocam para as 5 respectivas posições de soltura. Depois de inserido o acoplamento macho no acoplamento fêmea e quando da soltura da luva de travamento na primeira posição, a luva de travamento coloca os segmentos de membro de travamento nas respectivas posições de travamento, engatando a 10 formação parcialmente roscada de cada segmento de membro de travamento nas roscas internas do acoplamento fêmea roscada, dai travando o acoplamento macho no acoplamento fêmea, e fazendo o selo anular comprimir a superfície seladora do acoplamento fêmea.

Descrição Resumida dos Desenhos

Deve ser apreciado por aqueles habilitados na técnica que os limites ilustrados dos componentes nas figuras representam apenas um exemplo de limites. Aqueles habilitados na técnica deverão ainda apreciar que um 20 componente pode ser projetado em forma de componentes múltiplos, ou que múltiplos componentes podem ser projetados integrados em um único componente. Ademais, um componente interno pode ser implementado como componente externo e vice-versa.

Ademais, nos desenhos anexos e na especificação a seguir, as partes similares são referenciadas ao longo dos desenhos e na descrição com os mesmos números de referência. As figuras não sendo providas em escala enquanto as proporções de outras partes foram exageradas, 30 por conveniência de ilustração.

A figura IA ilustra uma vista em corte transversal de uma configuração de um acoplamento macho 100 configurado para conectar um acoplamento fêmea roscado 102, onde o acoplamento macho 100 e o acoplamento fêmea 102 se encontram na posição desacoplada;

A figura IB ilustra uma vista em corte transversal do acoplamento macho 100 e acoplamento fêmea roscado 102 na posição acoplada;

A figura 2 ilustra uma vista em corte transversal de uma configuração de segmento de membro de travamento; As figuras 3A a 3D ilustram vistas em corte transversal 5 do acoplamento macho 100 e acoplamento fêmea roscado 102 em vários estágios durante a operação de acoplamento; e As figuras 4A a 4C ilustram vistas em corte transversal de porções do acoplamento macho 100 e acoplamento fêmea roscado 102 em vários estágios durante a operação de 10 desacoplamento.

Descrição Detalhada da Invenção

Uma certa terminologia será usada na descrição a seguir apenas por motivo de conveniência e de modo nenhum limitante. Os termos "para frente" e "para trás" 15 com referência a cada componente do conjunto de acoplamento se refere ao sentido de aproximação e afastamento com respeito à direção de acoplamento. Os termos "para direita" e "para esquerda" se referem às direções no desenho, em conexão com quais é empregada 20 a terminologia. Os termos "para dentro" e "para fora" se referem ao movimento de aproximação e afastamento respectivamente em relação à linha de centro geométrica do conjunto de acoplamento. Os termos "para cima" e "para baixo" se referem às direções nos desenhos 25 em conexão com quais é empregada a terminologia. Todos os termos mencionados incluem as respectivas derivações e equivalentes.

Na figura IA mostra uma vista em corte transversal de uma configuração de acoplamento macho 100 acoplável e 30 separável de um acoplamento fêmea, tal como, por exemplo, um acoplamento fêmea roscado 102. Em conjunto, o acoplamento macho 100 e o acoplamento fêmea roscado 102 operam como um acoplamento tipo forçar-para-conectar ("push-to-connect") como será discutido em detalhes mais 35 adiante. Na configuração ilustrada, o acoplamento fêmea roscado 102 é uma conexão roscada fêmea, tal como um acoplamento fêmea roscado padrão. Em uma configuração, o acoplamento fêmea roscado padrão pode ser uma conexão 0'ring SAE. Em configurações alternativas, o acoplamento fêmea roscado padrão também pode ser uma conexão ISO, DIN, e 0'ring BSPP.

A figura IB mostra uma vista em corte transversal de acoplamento macho 100 e acoplamento fêmea roscado 102 na posição acoplada. Na posição acoplada, o acoplamento macho 100 e acoplamento fêmea roscado 102 funcionam como um conjunto de acoplamento para transmitir fluidos. 10 Ambos, acoplamento macho 100 e acoplamento fêmea 102, na posição acoplada compartilham o mesmo eixo geométrico longitudinal A, como mostrado na figura IB. Em uma configuração, o acoplamento macho 100 e/ou acoplamento fêmea roscado 102 também podem ser feitos a partir de 15 outros materiais, tal como aço carbono, bronze, alumínio, e plástico.

Referindo-se às figuras IA e 1B, o acoplamento fêmea roscado 102 inclui uma porção receptora tendo uma extremidade receptora 104 e uma porção remota (não mostrada) tendo uma extremidade remota

(não mostrada). Se estendendo através do acoplamento fêmea roscado 102 entre a extremidade receptora 104 e a extremidade remota (não mostrada) tem a passagem 106. A porção remota (não mostrada) do acoplamento fêmea 25 roscado 102, pode incluir roscas externas (não mostradas) para acoplar um componente separado (não mostrado) ou integrado a uma bomba, válvula, manifolde, ou outros equipamentos.

O acoplamento fêmea roscado 102 também inclui uma 30 superfície chanfrada 108, que se estende para trás a partir da extremidade receptora 104. Um conjunto de roscas internas 110 se estende para trás a partir da superfície chanfrada 108. Como nas figuras IA e 1B, as roscas internas em seção transversal têm forma 35 triangular. Em configurações alternativas, as roscas também podem ter outras formas, em seção transversal, tal como trapezoidal, quadrada, retangular. Na configuração ilustrada, o acoplamento macho 100 inclui um corpo 112 tendo um anel 114 opcional que separa a porção dianteira tendo uma extremidade dianteira 116 e uma porção traseira (não mostrada) com extremidade 5 traseira (não mostrada). Se estendendo através do acoplamento macho 100, da extremidade dianteira 116 para a extremidade traseira (não mostrada), é formada uma passagem 118. Em uma configuração (não mostrada), a porção traseira do acoplamento macho 10 inclui um niple 10 para um receber uma mangueira. Em uma configuração (não mostrada), a porção traseira pode ser provida com roscas externas para roscar um acoplamento roscado de outro componente. O anel 114 pode incluir seções chatas (não mostrados) para engatar uma chave, quando a porção 15 traseira (não mostrada) tem roscas externas. Ademais, deve ser apreciado que o corpo 112 pode compreender duas ou mais partes separadas, que são unidas para facilitar a montagem do acoplamento macho 100.

A porção dianteira do acoplamento macho 100 inclui uma 20 primeira superfície cilíndrica externa 120 e uma segunda superfície cilíndrica externa 121, que são separadas por uma ranhura anular voltada para fora 124, que se estende radialmente para dentro a partir das primeira e segunda superfícies cilíndricas 120, 122. A ranhura 124 deve ser 25 pelo menos parcialmente definida por uma terceira superfície cilíndrica externa 125, separada da segunda superfície externa 122 por um encosto 128. Na configuração ilustrada, a primeira superfície cilíndrica externa 120 tem um diâmetro externo 30 dimensionado para ser recebido pelas roscas internas 110 do acoplamento fêmea roscado 102. A primeira superfície externa tem um diâmetro externo menor que o diâmetro externo da segunda superfície externa 122, mas maior que o diâmetro externo da terceira superfície externa 126.

A segunda superfície externa 122 do corpo 112 inclui uma ranhura anular voltada para fora 129 que se estende radialmente para dentro da mesma. Posicionado na ranhura 129 é provido um anel suporte 130 que pode ser feito de plástico rigido, couro, ou borracha dura, ou um selo anular 132 que pode ser feito de neoprene ou de outro material selador adequado. O anel suporte 130 serve para 5 proteger o selo anular 132 quando o conjunto de acoplamento é usado em aplicações de alta pressão. Em outra configuração (não mostrada), o anel suporte 130 pode ser eliminado, quando o conjunto de acoplamento for usado em aplicações de baixa pressão.

0 acoplamento macho 100 adicionalmente inclui um membro de travamento dentro da ranhura 124. O membro de travamento tem a forma de segmentos de membro de travamento 136 separados, que juntos formam o membro de travamento. Na configuração ilustrada, o membro de 15 travamento inclui quatro segmentos de membro de travamento 136. Em configurações alternativas, o membro de travamento pode incluir um número diferente de segmentos de membro de travamento.

Cada segmento de membro de travamento 136 inclui uma extremidade dianteira 138 e uma extremidade traseira 140, uma primeira superficie externa 142, que se estende para trás a partir da extremidade dianteira 138, e uma segunda superfície externa 144, que se estende para frente a partir da extremidade traseira 140. Separando a primeira superfície externa 142 e a segunda superfície externa 144, provê-se uma formação de retenção configurada para roscar as roscas internas 110 do acoplamento fêmea roscado 102, quando se insere o acoplamento macho 100 no acoplamento fêmea roscado 102, o que será discutido mais adiante em mais detalhes. Na configuração ilustrada, a formação de retenção inclui uma parte externa parcialmente roscada 146. A formação parcialmente roscada 146 se estende para fora a partir da ranhura 124, além da primeira superfície externa 120 do corpo 112. A formação roscada 146 se caracteriza pelo fato de ser parcialmente roscada, em razão de o membro de travamento dentado compreender segmentos de membro de travamento 136. Então, a formação parcialmente roscada 14 6 de cada segmento de membro de travamento 136 compreende apenas uma porção de parte roscada, embora as roscas não sejam continuas, porque os segmentos de 5 membro de travamento adjacentes 136 formam um espaço entre eles.

Na configuração ilustrada, a formação parcialmente roscada 146 inclui três roscas triangulares (em seção transversal) 146a, 146b, 146c. No entanto, em outras 10 configurações alternativas (não mostradas), a formação parcialmente roscada 14 6 pode incluir um número diferente de roscas e/ou as roscas podem ter outras seções transversais (tal como, quadradas, retangulares, trapezoidais) desde que se ajustem às roscas internas 110 15 do acoplamento fêmea roscado 102. Adicionalmente, em configurações alternativas (não mostradas), a formação de retenção pode incluir uma pluralidade de projeções discretas que se estendem para fora, que podem ter qualquer forma, e que são arranjadas em qualquer 20 ordenação, desde que de engatem as roscas internas 110 do acoplamento fêmea roscado 102. Adicionalmente, em uma configuração alternativa (não mostrada), a formação de retenção pode incluir um arame helicoidal provido em uma ranhura helicoidal nos segmentos de membro de travamento 25 136. Nesta configuração, o arame helicoidal deve ser configurado entrelaçado com as roscas internas 110 do acoplamento fêmea roscado 102.

Na configuração ilustrada, cada segmento de membro de travamento 136 também inclui uma primeira superfície 30 externa 148 que se estende para trás a partir da extremidade dianteira 138, uma segunda superfície interna 150, que se estende a partir da extremidade traseira 140, e uma superfície interna 152, que se estende para trás a partir da primeira superfície externa 148, e uma quarta 35 superfície interna 154 unida às terceira e segunda superfícies internas 152 e 150. Como nas figuras IA e 1B, a primeira superfície interna 148 e a terceira superfície interna 152 formam um ângulo B, formando uma borda 155 entre a primeira superfície interna 148 e a terceira superfície interna 152. A borda 155 define um eixo pivô (que se estende para fora no desenho) , em torno do qual 5 gira cada segmento de membro de travamento 136. O eixo pivô de cada segmento de membro de travamento 136 é separado e disposto perpendicular ao eixo geométrico longitudinal A. Ademais, a segunda superfície interna 150 e a quarta superfície interna 154 formam um ângulo C, 10 formando uma borda 156 entre a segunda superfície interna 150 e a quarta superfície interna 154.

Em razão da borda 155, cada segmento de membro de travamento 136 é capaz de girar entre uma primeira posição de travamento e uma segunda posição de soltura. Na posição de travamento, a primeira superfície interna 148 de cada segmento 136 topa a terceira superfície externa 126 do corpo 112, como nas figuras IA e 1B. Na posição de soltura, cada segmento de membro de travamento 136 gira em torno de borda 155 na direção horária, de modo que a borda 156 tope a terceira superfície externa 126 do corpo 112, como na figura 2. No entanto, deve ser apreciado que a posição de soltura não requer que a borda 156 tope a terceira superfície interna 126 do corpo 112. Ao invés, cada segmento de membro de travamento 136 deve girar um certo ângulo no sentido horário, para prover uma certa folga entre as extremidades externas da formação parcialmente roscada 146 dos segmentos de membro de travamento 136 e as extremidades internas das roscas internas 110 do acoplamento fêmea roscado 102.

Adjacente à extremidade traseira 140 de cada segmento de membro de travamento 136 tem uma ranhura voltada para fora 158, que se estende radialmente para dentro a partir da segunda superfície externa 144. Juntas, 35 as ranhuras 158 nos segmentos de membro de travamento 136 formam uma ranhura anular, configurada para receber um elemento elástico resiliente anular 160. O elemento elástico 160, que envolve todos segmentos de membro de travamento 136, é configurado para pressionar os segmentos de membro de travamento 136 para a posição de soltura, como na figura 2. O elemento elástico 160 também 5 ajuda a reter os segmentos de membro de travamento 136 na ranhura 124. Em uma configuração, o elemento elástico 160 é um 0'ring. Em uma configuração alternativa, o elemento elástico pode ser uma mola garter, um anel de retenção bipartido, ou um anel plástico. Em outra 10 configuração (não mostrada) , um elemento elástico não é empregado no acoplamento macho 100 para pressionar cada segmento de membro de travamento 136 para a posição de soltura.

Adjacente à extremidade dianteira 138 de cada segmento de membro de travamento 136 tem uma ranhura voltada para fora 162, que se estende radialmente para dentro a partir da primeira superfície externa 142. Juntas, as ranhuras 162 nos segmentos de membro de travamento 136 essencialmente formam uma ranhura anular configurada para receber um elemento de retenção anular 164. O elemento de retenção 164, que envolve todos segmentos de membro de travamento 136, também é configurado para ajudar a reter os segmentos de membro de travamento 136 na ranhura 124. Em uma configuração, o elemento 64 é um 0'ring. Em configurações alternativas, o elemento de retenção pode ser uma mola garter, um anel de retenção bipartido, um anel elastomérico, ou um anel plástico. Deve ser apreciado que o elemento de retenção 164 não apenas retém os segmentos de membro de travamento 136 na ranhura, mas também cria uma força elástica para pressionar segmentos de membro de travamento 136 para a posição de travamento. Neste caso, o elemento de retenção 164 é apropriadamente selecionado para garantir que a força elástica provida sobre os segmentos de membro de travamento 136 seja menor que a força elástica criada pelo elemento elástico 160, desta forma, garantindo que os segmentos de membro de travamento 136 sejam pressionados para a posição de soltura, como na figura 2. 0 acoplamento macho 100 inclui uma luva de travamento 166 em torno do corpo 112, em um arranjo axialmente móvel em relação ao mesmo, e posicionado entre os segmentos 5 de membro de travamento 136 e anel 114. A luva de travamento 166 inclui uma porção de travamento 168, uma porção seladora 170, e uma porção de encosto 172, para unir as porções de travamento seladora 168 170. Embora as figuras representem apenas uma configuração da 10 luva de travamento 166, deve ser apreciado que a luva de travamento 166 pode ser configurada de outras formas, dependendo do projeto específico.

A porção de travamento 168 inclui uma primeira superfície cilíndrica interna 174, um primeiro encosto 17 6, que 15 se estende radialmente a partir da primeira superfície interna 174, uma primeira superfície interna cilíndrica 178, e uma superfície inclinada 180, que se estende para frente e para dentro a partir da primeira superfície interna 178. A primeira superfície interna 17 4 da luva 20 de travamento 166 é dimensionada para receber a terceira superfície interna 126 do corpo 112.

A porção seladora 170 inclui uma segunda superfície interna cilíndrica 182 e uma segunda superfície externa cilíndrica 184. Opcionalmente, a segunda superfície 25 interna 184 tem uma superfície texturizada para prover uma superfície de pega ao usuário. A segunda superfície interna 182 na luva de travamento 162 é dimensionada para receber a segunda superfície externa 122 do corpo 112. A segunda superfície interna 182 da luva de travamento 30 166 é dimensionada não apenas para receber a segunda superfície externa 122 do corpo 112, mas também para receber e seladamente acoplar o selo anular 132 na ranhura 129, assim impedindo que poeiras e outras sujidades entrem na área dianteira do selo anular 132, e 35 mantendo a pressão de fluido dentro do acoplamento macho 100 e acoplamento fêmea roscado 102. A segunda superfície interna 182 da luva 166 também é dimensionada para receber o anel suporte 130 na ranhura 129.

A porção de encosto 172 inclui uma terceira superfície externa cilíndrica 186, um segundo encosto 18, que se estende radialmente para fora a partir da terceira 5 superfície externa 186, uma terceira superfície interna 190, e um terceiro encosto 192, que se estende radialmente para fora a partir da terceira superfície interna 190. Em torno da terceira superfície externa 186 da luva de travamento 166 tem um selo anular 194 que pode 10 ser feito a partir de neoprene ou de qualquer outro material selador adequado e configurado para acoplar seladamente a superfície chanfrada 108 do acoplamento fêmea 102. Na configuração ilustrada, o selo anular 194 tem um diâmetro interno menor que do selo anular 132.

Como descrito acima, a luva de travamento 166 é disposta em torno do corpo 112 em um arranjo axialmente móvel em relação ao mesmo, de modo que a luva de travamento 166 seja móvel entre uma primeira posição avançada e uma segunda posição recuada. 0 curso axial da luva de 20 travamento 166 é limitado, atrás pelo encosto 128 do corpo 112, e na frente pela extremidade dianteira de cada segmento 136. A luva de travamento 166 se encontra na posição avançada, como nas figuras IA e IB.

Na configuração ilustrada, provê-se uma folga 196 entre o encosto 17 6 da luva de travamento 166 e o encosto 128 do corpo 112. Dentro da folga 196 é provido um elemento elástico 198 configurado para pressionar a luva de travamento 166 para a posição dianteira, como nas figuras IA e 1B. Na configuração ilustrada, o elemento elástico 198 é uma mola helicoidal, uma luva elastomérica, ou uma gaxeta. Se for empregado um 0'ring ou gaxeta, deve ser apreciado que este elemento deve ser configurado para permitir que pelo menos uma certa quantidade de fluido entre na folga 196, criando um desequilíbrio de pressão no conjunto de acoplamento, como será descrito com detalhes, mais adiante. Quando a luva de travamento 166 vai para a posição dianteira, os segmentos de membro de travamento 136 passam para a posição de travamento. Nesta posição, os segmentos de membro de travamento 136 são impedidos de se deslocarem para a posição de soltura. Portanto, para permitir o deslocamento dos segmentos de 5 membro de travamento 136 para as respectivas posições de soltura, a luva de travamento 166 deve ser recuada, como será descrito em detalhes mais adiante.

Para acoplar o acoplamento macho 100 ao acoplamento fêmea 102, a luva de travamento 166 primeiro é deslocada para 10 a posição recuada (na direção da seta D) contra a força do elemento elástico 198. Durante o deslocamento da luva de travamento 166 para a posição recuada, cada segmento de membro de travamento 13 6 começa a girar no sentido horário (na direção da seta E) em torno de sua borda 15 15 em razão da resiliência do elemento elástico 160, dai fazendo cada segmento de membro de travamento 136 se deslocar para a sua posição de soltura (figura 3A).

Com a luva de travamento 1666 na posição recuada e os segmentos de membro de travamento 136 na posição de soltura (figura 3B) , a porção dianteira do acoplamento macho 100 pode ser inserida na porção receptora do acoplamento fêmea roscado 102, até que a formação parcialmente roscada 146 entre nas roscas 110 do acoplamento fêmea roscado 102 (figura 3C). Nesta posição, a luva de travamento 166 é solta, permitindo o retorno elástico para a posição avançada em razão da resiliência do elemento elástico 198. Embora a luva de travamento 166 se movimente para frente, de sua posição recuada para a posição avançada, a superfície inclinada 180 da porção de travamento 168 da luva de travamento 166 engata a segunda superfície interna 150 dos segmentos de membro de travamento 136. Este engate faz os segmentos de membro de travamento 136 girarem no sentido anti-horário (direção da seta F) em torno de sua borda 155, contra a força do elemento elástico 160, fazendo os segmentos de membro de travamento 136 se deslocarem para a posição de travamento. Continuando o movimento para frente da luva de travamento 166 para a posição avançada, a porção de travamento 168 continua a forçar os segmentos de membro de travamento 136 para as respectivas posições de travamento.

5 Na posição de travamento, a formação parcialmente roscada

14 6 dos segmentos de membro de travamento 136 entrelaça e engata as roscas internas 110 do acoplamento fêmea 102 (figura 3D) , que impede a retirada do acoplamento macho 100 do acoplamento fêmea 102. Nesta posição, o engate da 10 formação parcialmente roscada 14 6 dos segmentos de membro de travamento 136 nas roscas internas 110, do acoplamento fêmea roscado 102 impede a retirada do acoplamento macho 100 do acoplamento fêmea 102. Ademais, nesta posição, a porção de travamento 168 da luva de travamento 16 15 é cunhada entre a quarta superfície interna 154 dos segmentos de membro de travamento 136 e a terceira superfície externa 12 6 do corpo 112, impedindo que os segmentos de membro de travamento 136 se desloquem para as respectivas posições de soltura.

Estando o acoplamento macho 100 e o acoplamento fêmea 102 acoplados (figura 3D) , o selo anular 194 na terceira superfície externa 186 da luva de travamento 166 fica seladamente engatada à superfície chanfrada 108 da acoplamento fêmea roscado 102, em razão, pelo menos 25 em parte, da força de elástica do elemento elástico 198 que força a luva de travamento 166 na posição avançada. Ademais, quando se pressuriza o acoplamento macho 100 e acoplamento fêmea roscado 102, se provê um desequilíbrio de pressão, em razão de o selo anular 132 ter um diâmetro 30 externo maior que do selo anular 194, daí pressionando a luva de travamento 166 para frente e transmitindo uma força de selagem adicional para o selo anular 194. O engate selador entre o acoplamento 100 e o acoplamento fêmea roscado 102 impede o vazamento de fluido entre 35 eles. Ademais, quando o acoplamento macho 100 e o acoplamento fêmea roscado 102 no corpo 112 estão engatados seladamente à segunda superfície interna 182 da luva de travamento 166, poeiras e outras sujidades são impedidas de entrar na área em torno do elemento elástico 98.

Para desacoplar o acoplamento macho 100 do acoplamento fêmea roscado 102, em primeiro lugar, a luva de travamento 166 é recuada (na direção da seta G) contra a força do elemento elástico 198. Durante o recuo da luva de travamento 166, os segmentos de membro de travamento 136 giram no sentido horário (na direção da seta H) fazendo os segmentos de membro de travamento 136 avançarem para a posição de soltura figura 4A. Para facilitar o movimento da luva de travamento 16, da posição avançada para a posição recuada, uma ferramenta pode ser inserida entre o encosto 18 da luva de travamento 166 e a extremidade receptora 104 do acoplamento fêmea 102, para recuar a luva de travamento. Com a luva de travamento 166 na posição recuada e os segmentos de membro de travamento 136 na posição de soltura (figura 4B) , os segmentos de membro de travamento 136 colapsam, provendo a necessária folga para permitir que o acoplamento macho 100 se desloque axialmente além das roscas internas 110 do acoplamento fêmea roscado 102. Por conseguinte, o acoplamento macho 10 se desconecta do acoplamento fêmea roscado 102, e, por conseguinte, os componentes se desacoplam.

Há uma série de vantagens potenciais para o uso do acoplamento macho 100, apresentado. Em primeiro lugar, uma vez que o mesmo seja capaz de conectar um acoplamento fêmea roscado padrão, podem ser descartados quaisquer 30 adaptadores fêmea, reduzindo o custo, e ademais eliminando um provável local de vazamento. Ademais, os usuários não serão mais obrigados a adquirir as mangueiras dos fabricantes dos conjuntos de acoplamento. Para as configurações discutidas, deve ser apreciado que 35 as uma ou mais superfícies cilíndricas discutidas acima poderão ser substituídas por uma superfície de perfil linear angulada com o eixo geométrico longitudinal A do conjunto de acoplamento (i.e. superfícies inclinadas ou superfícies curvadas superfícies convexas/ côncavas). Ademais, deve ser apreciado que as uma ou mais superfícies inclinadas ou chanfradas discutidas acima 5 poderão ser substituídas por uma superfície cilíndrica relativa ao eixo geométrico longitudinal A do conjunto de acoplamento (superfícies inclinadas) ou superfícies curvadas (i.e. superfícies convexas/ côncavas).

Ademais, deve ser apreciado que os membros de travamento 10 discutidos acima (dentados ou não-dentados) podem ser modificados para conectar um acoplamento fêmea em um acoplamento macho roscado. Por exemplo, os segmentos de membro de travamento 136 no acoplamento macho 100 podem girar 180 graus, de modo que a formação 15 parcialmente roscada 14 6 de cada segmento de membro de travamento 136 engate as roscas externas de um acoplamento macho roscado.

Deve ser apreciado que os acoplamentos macho descritos encontram aplicação em diferentes áreas de conectores de 20 fluido. Por exemplo, um dispositivo incluindo um ou mais acoplamentos macho descritos acima, particularmente membro de travamento denteado da luva de soltura pode ser usado como dispositivo de fixar tipo forçar-para-conectar que conecta uma rosca fêmea em um dispositivo separado. 25 Neste exemplo, os componentes não precisam transportar fluido.

Com referência aos termos "inclui" ou "incluindo" usados no texto ou nas reivindicações, os mesmos devem ser tomados no sentido de "inclusivo", de maneira similar 30 ao termo "compreendendo", no sentido que o termo deve ser interpretado como palavra transicional em uma reivindicação. Ademais, com referência ao termo "ou" (por exemplo, A ou B) , deve ser entendido no sentido de "A_ou_B ou ambos". Quando os depositantes da presente 35 invenção pretenderem indicar "apenas A ou B, mas não ambos", então o termo "apenas A ou B, mas não ambos" será empregado. Assim, na presente invenção, o uso do termo "ou" deve ser entendido no sentido de "inclusivo" e "não-exclusivo" - ver Bryan A.Garber "A Dictionary of Modern Legal Usage 624" (2a edição, 1995). Com referência ao uso dos termos "em" ou "dentro" ("in" ou "into") 5 na especificação ou nas reivindicações, pretende-se que adicionalmente signifique "em" ou "sobre". Ademais, com referência ao termo "conexão" usado na especificação ou reivindicações, o mesmo deve ser tomado não apenas como "diretamente conectado a", mas também "indiretamente 10 conectado a", tal como através de um componente adicional (ou diversos componentes adicionais).

Conquanto, a presente invenção ilustre várias configurações, e ainda que tais configurações tenham sido descritas detalhadamente, não se pretende restringir ou 15 de algum modo limitar o escopo das reivindicações a tais detalhes. Vantagens e modificações adicionais deverão ser prontamente aparentes àqueles habilitados na técnica. Portanto, a presente invenção, em seu aspecto mais amplo, não se limita aos desenhos específicos e 20 exemplos mostrados e descritos. Ademais, as configurações têm caráter ilustrativo e nenhum aspecto ou elemento per si é essencial a todas combinações possíveis que possam ser reivindicadas nesta patente ou em patentes posteriores.

Claims

1. Acoplamento macho conectável e separável de um acoplamento fêmea, incluindo uma porção receptora dimensionada para receber pelo menos uma porção do acoplamento macho, a porção receptora tendo roscas internas, caracterizado pelo fato de compreender: um corpo, incluindo uma passagem que se estende através do mesmo; um membro de travamento disposto em torno do corpo e configurado para se mover entre a posição de travamento e a posição de soltura, o membro de travamento tendo uma formação de retenção configurada para engatar as roscas internas do acoplamento fêmea, quando o membro de travamento se encontra na posição de travamento; e - uma luva de travamento disposta em torno e axialmente móvel em relação ao corpo entre uma primeira posição e a segunda posição; sendo que após inserido o acoplamento macho no acoplamento fêmea e quando do movimento da luva de acoplamento para a primeira posição, a luva de acoplamento força o membro de travamento a se mover para a posição de travamento, fazendo a formação de retenção do membro de travamento engatar as roscas internas do acoplamento fêmea, daí travando o acoplamento macho no acoplamento fêmea.

2. Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o acoplamento fêmea ser uma conexão roscada fêmea.

3. Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um elemento resiliente elástico configurado para manter o membro de travamento em sua posição de soltura.

4. Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o elemento elástico ser um 0'ring, mola garter, ou anel de retenção bipartido.

5.Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o membro de travamento incluir um número de segmentos de membro de travamento.

6. Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a formação de retenção incluir uma formação parcialmente roscada.

7. Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um elemento elástico disposto entre a luva de travamento e o corpo, para pressionar a luva de travamento para sua primeira posição.

8. Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o elemento elástico ser uma mola helicoidal ou arruela ondulada.

9. Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um selo anular entre o acoplamento macho e a porção de selagem da luva de travamento.

10. Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um selo anular na luva de travamento e ser configurado para engatar seladamente pelo menos uma superfície do acoplamento fêmea, quando o acoplamento macho estiver conectado no acoplamento fêmea.

11. Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de, quando do deslocamento da luva de acoplamento da primeira posição para a segunda posição, o membro de travamento é levado para a posição de soltura, fazendo a formação de retenção do membro de travamento desengatar das roscas internas do acoplamento macho, daí permitindo retirar o acoplamento macho do acoplamento fêmea.

12. Acoplamento macho conectável e separável de um acoplamento fêmea, incluindo uma porção receptora dimensionada para receber o acoplamento macho e tendo roscas internas, caracterizado pelo fato de compreender: um corpo incluindo uma passagem que se estende através do mesmo; uma pluralidade de segmentos de membro de travamento dispostos em torno do corpo, cada um deles sendo móvel entre uma posição de travamento e uma posição de soltura e incluindo uma formação de retenção, configurada para engatar as roscas internas do acoplamento fêmea, quando estiver na posição de travamento; e uma luva de travamento disposta no corpo e axialmente móvel em relação ao mesmo entre uma primeira posição e uma segunda posição, e a luva de travamento sendo configurada para mover os segmentos de membro de travamento para as respectivas posições de travamento, quando a luva de travamento se desloca para a primeira posição; sendo que, quando da luva de travamento se desloca para a segunda posição, os segmentos de membro de travamento se movem para as respectivas posições de soltura; sendo que, depois de inserido o acoplamento macho no acoplamento fêmea e quando a luva de travamento se desloca para a primeira posição, a luva de travamento pressiona os segmentos de membro de travamento para as respectivas posições de travamento, fazendo a formação de retenção de cada segmento de membro de travamento engatar as roscas internas do acoplamento fêmea, daí travando o acoplamento macho no acoplamento fêmea.

13. Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de o acoplamento fêmea ser uma conexão roscada fêmea.

14. Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de a formação de retenção incluir uma formação parcialmente roscada.

15. Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um elemento elástico disposto com respeito à luva de travamento e o corpo para pressionar a luva de travamento para a sua primeira posição.

16. Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de o elemento elástico ser uma mola helicoidal ou arruela ondulada.

17. Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender: um primeiro selo anular entre o acoplamento macho e a porção seladora da luva de travamento; e um segundo selo anular na luva de acoplamento e configurado para engatar seladamente pelo menos uma superfície do acoplamento fêmea, quando o acoplamento macho estiver conectado ao acoplamento fêmea.

18. Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de o primeiro selo anular ter um diâmetro externo maior que o diâmetro do segundo selo anular.

19. Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de, com o movimento da luva de travamento da primeira posição para a segunda posição, o membro de travamento se deslocar para sua posição de soltura, e fazendo que a formação de retenção do membro de travamento se desengate das roscas internas do acoplamento roscado fêmea, daí permitindo retirar o acoplamento macho do acoplamento fêmea roscado.

20. Acoplamento macho conectável e separável de um acoplamento fêmea, incluindo uma porção receptora dimensionada para receber o acoplamento macho, e tendo roscas internas, caracterizado pelo fato de compreender: um corpo incluindo uma passagem que se estende através do mesmo; uma pluralidade de segmentos de membro de travamento disposta em torno do corpo, cada segmento sendo móvel entre uma posição de travamento e uma posição de soltura, e incluindo uma formação de retenção configurada para engatar as roscas internas do acoplamento fêmea, quando se encontra na posição de travamento; e uma luva de travamento disposta em torno e axialmente móvel com respeito ao corpo, entre uma primeira posição e uma segunda posição, a luva de travamento sendo configurada para deslocar os segmentos de membro de travamento para as respectivas posições de travamento, quando a luva de travamento se desloca para a primeira posição; um selo anular disposto em torno da luva de travamento; sendo que quando a luva de travamento se desloca para a segunda posição, os segmentos de membro de travamento se deslocam para as respectivas posições de soltura; sendo que depois de o acoplamento macho ter sido inserido no acoplamento fêmea, e com a soltura da luva de travamento para a sua primeira posição, a luva de travamento força os segmentos de membro de travamento a se deslocarem para as respectivas posições de travamento, fazendo a parte roscada parcial de cada segmento de membro de travamento engatar as roscas internas do acoplamento fêmea roscado, daí travando o acoplamento macho no acoplamento fêmea, e fazendo o selo anular comprimir contra a superfície seladora do acoplamento fêmea.

21. Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um elemento elástico disposto entre a luva de travamento e o corpo, para manter a luva de travamento na primeira posição.

22. Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de o elemento elástico ser uma mola helicoidal ou arruela ondulada.

23.Acoplamento macho, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um selo anular entre o acoplamento macho e uma porção seladora da luva de travamento.