ES2336671T3 - Acoplamiento giratorio de tubo con mecanismo de retencion. - Google Patents
Acoplamiento giratorio de tubo con mecanismo de retencion. Download PDFInfo
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Abstract
Un montaje de ajuste hembra (2) para conectar un montaje de ajuste (3) para constituir una conexión estanca a los fluidos entre ellos que comprende un cuerpo de tubo (4) que tiene una superficie anular (26) que contiene una pluralidad de muescas (27) que se extienden axialmente separadas en círculo, y una tuerca (5) que puede desplazarse axialmente y de forma rotatoria con respecto al cuerpo de tubo (4), caracterizado por presentar la tuerca (5) un muelle con forma genérica de U (23) conectado de manera fija a la tuerca, teniendo el muelle un par de brazos lateralmente separados (24, 25) que encabalgan el cuerpo de tubo (4) cuando la tuerca está insertada sobre el cuerpo de tubo (4), teniendo los brazos de muelle (24, 25) unas porciones terminales (29, 30) que pueden encajar con las muescas (27) situadas a los lados opuestos del cuerpo de tubo (4) para proporcionar una resistencia incrementada al giro de la tuerca (5) con respecto al cuerpo de tubo (4).
Description
Acoplamiento giratorio de tubo con mecanismo de
retención.
La invención se refiere, en general, a un
montaje de acoplamiento que incluye un mecanismo de retención para
fijar dos piezas componentes entre sí y, más concretamente, para
impedir el aflojamiento de las piezas componentes durante el
funcionamiento del montaje de acoplamiento permitiendo al tiempo que
el montaje de acoplamiento sea desmontado para que pueda mantenerse
o repararse y vuelva a desmontarse cuando se desee.
Un problema asociado con el empleo de tuercas
con medios de sujeción y acoplamientos es el de la desconexión o
aflojamiento debidos a factores vibratorios, medioambientales o de
otro tipo. Este problema es particularmente evidente en la
industria aeronáutica en la que la vibración y el esfuerzo pueden
provocar el aflojamiento de las piezas debido a la desconexión de
las tuercas.
Habitualmente, se utilizan diversos
procedimientos para contrarrestar la desconexión no deseada de las
tuercas, procedimientos entre los cuales se encuentran, por
ejemplo, las arandelas de bloqueo, las arandelas de resorte, las
roscas de par de torsión dominantes, las roscas deformadas, los
insertos de rosca de plástico, los adhesivos arraeróbicos, las
dobles tuercas y los pasadores de clavijas de bloqueo.
Para los acoplamientos de fluido y elementos
similares, el procedimiento más habitual de impedir el aflojamiento
no deseado de las tuercas es utilizar un alambre de seguridad para
ofrecer resistencia a la rotación. Sin embargo, la instalación de
alambres de seguridad es costosa debido al trabajo que conlleva la
fijación del alambre de seguridad a la tuerca y a un componente
adyacente después del apriete de la tuerca. Así mismo, el alambre
de seguridad debe ser cortado si esa pieza concreta requiere un
reapriete rutinario y/o su mantenimiento o reparación.
Hay otros tipos conocidos de mecanismos de
retención para retener la tuerca en la mitad de acoplamiento (mitad
macho) de un acoplamiento hidráulico. Un mecanismo de retención de
este tipo se divulga en la Patente estadounidense No. 5,215,336, e
incluye una superficie anular con muescas situada sobre un primer
miembro y unos hilos de rosca de sujeción adyacentes a una
superficie de soporte, y una proyección o proyecciones flexibles o
una configuración complementaria a la superficie anular con muescas
situada sobre un segundo miembro. El segundo miembro incluye así
mismo unos hilos de rosca de fijación y una superficie de soporte.
Cuando los hilos de rosca respectivos se engranan, proporcionan la
fuerza de precarga básica a la superficie de soporte mientras
proporcionan de forma simultánea la fuerza de precarga básica a la
superficie de soporte, mientras, de forma simultánea, las
proyecciones y la superficie con muescas proporcionan una fuerza de
retención para asegurar un acoplamiento positivo.
Otro mecanismo de retención del tipo indicado se
divulga en la Patente estadounidense 6,557,900, e incluye un
dispositivo de bloqueo de tuerca para bloquear una tuerca con una
mitad de acoplamiento hembra de un montaje de acoplamiento. Esto
tiene la ventaja de que el montaje de acoplamiento hembra puede ser
utilizado con piezas macho estándar fabricadas prácticamente por
todos los fabricantes y también reconvertidas en piezas utilizadas
en acoplamientos hidráulicos anteriormente instalados.
El documento WO 2004/010041 divulga una pieza
antirrotatoria inalámbrica de bloqueo conocida para su conexión a
un conector.
Sin embargo, persiste la necesidad de un
mecanismo de retención para un montaje de acoplamiento que tenga
una estructura más sencilla que los mecanismos de retención
anteriormente conocidos y que proporcione un volumen de resistencia
a la desconexión deseada del montaje de acoplamiento durante su uso,
y al mismo tiempo permita que el montaje de acoplamiento se
desmonte en caso necesario para su mantenimiento y/o reparación y
que vuelva a montarse las veces que sea necesario.
Así mismo, persiste la necesidad de un mecanismo
de retención que impida que el par de torsión de desconexión del
montaje de acoplamiento se sitúe por debajo de un nivel
predeterminado incluso después de que el montaje de acoplamiento
haya sido montado y desmontado un número indeterminado de veces.
El montaje de acoplamiento de la presente
invención incluye un mecanismo de retención que proporciona un nivel
deseado de resistencia al aflojamiento de las piezas componentes
del montaje de acoplamiento durante su uso pero que sigue
permitiendo que el montaje de acoplamiento se desmonte en caso
necesario para su mantenimiento y/o reparación o acciones similares
y luego sea montado de nuevo las veces que se desee.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un montaje de acoplamiento hembra de acuerdo con la
reivindicación 1 y un montaje de acoplamiento de acuerdo con la
reivindicación 10.
De acuerdo con un aspecto de la invención, el
miembro de acoplamiento hembra del montaje de acoplamiento comprende
un cuerpo de tubo que presenta una superficie anular con muescas, y
una tuerca que puede desplazarse en dirección axial y de forma
rotatoria con respecto al cuerpo de tubo, y un muelle unido de
manera fija a la tuerca. El muelle puede tener forma genérica de U,
incluyendo un par de brazos separados lateralmente con unas
porciones terminales que se extiendan radialmente hacia dentro y
que pueden encajar con las muescas situadas en los lados opuestos
del cuerpo de tubo conformadas para ofrecer más resistencia al giro
de la tuerca en la dirección de aflojamiento/desconexión que en la
dirección de apriete cuando las porciones terminales del brazo de
muelle estén en contacto total con las muescas.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, las
porciones terminales del brazo de muelle están conformadas para
ofrecer un área de contacto mayor con las muescas y pueden
proporcionar una pendiente más pronunciada durante el giro de la
tuerca en la dirección de desconexión que en la dirección de
apriete, provocando una mayor resistencia en el giro de la tuerca
en la dirección de desconexión que en la dirección de apriete
después de que la tuerca ha sido completamente torsionada sobre el
miembro de acoplamiento macho.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, las
muescas tienen forma genéricamente simétrica y presentan una
superficies redondeadas para reducir al mínimo el desgaste debido al
contacto de las porciones terminales del brazo de muelle con las
muescas durante tanto el apriete como en la desconexión de la
tuerca.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, el
muelle puede compensar el dibujo elíptico de la tuerca durante la
desconexión provocando que los brazos del muelle engranen con las
muescas y proporcionen una resistencia incrementada al giro de la
tuerca durante la desconexión.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, las
muescas pueden estar constituidas mediante unos surcos situados
dentro de la superficie anular del cuerpo de tubo.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, los
extremos traseros de los surcos y los bordes traseros de las
porciones terminales del brazo de muelle pueden tener unos radios
sustancialmente coincidentes para provocar la rápida elevación de
las porciones terminales de los brazos de muelle saliéndose de los
surcos a lo largo de la desconexión de la tuerca para una rápida
liberación del montaje de acoplamiento.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, la
tuerca puede ser parcialmente apretada a mano sobre el miembro de
acoplamiento macho antes de que las porciones terminales de los
brazos de muelle encajen con las muescas para posibilitar que el
operario alinee e inicie completamente el ajuste y que tenga la
posibilidad de arrancar los hilos de rosca iniciales.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, el
cuerpo de tubo puede tener un diámetro de centrado de muelle para
centrar la rosca y el montaje de muelle sobre el cuerpo de tubo
durante el apriete manual inicial de la tuerca sobre el miembro de
acoplamiento macho.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, el
borde delantero de las porciones terminales de los brazos de muelle
y del reborde del extremo trasero de la superficie anular con
muescas existente en el cuerpo de tubo puede presentar unos
chaflanes sustancialmente coincidentes para provocar una acción de
rampa de los porciones terminales de los brazos de muelle hasta
sobre la superficie anular con muescas durante el apriete
continuado de la
tuerca.
tuerca.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, los
brazos de muelle están precargados para provocar que las porciones
terminales de los brazos de muelle engranen completamente con las
muescas cuando la tuerca esté en la posición completamente
bloqueada.
De acuerdo con otro aspecto de la invención,
cuando la tuerca está en la posición completamente torsionada, un
indicador de torsión visual puede disponerse sobre el cuerpo de tubo
para que resulte visible para que ofrezca un indicador visual solo
cuando la tuerca esté en la posición completamente torsionada.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, el
lado trasero de la tuerca puede presentar un perfil con huelgo que
esté conformado para posibilitar que el muelle sea insertado dentro
de una cavidad de la tuerca solo cuando el lado frontal del muelle
esté orientado hacia la cavidad de la tuerca, impidiendo con ello
que el muelle se inserte hacia atrás dentro de la tuerca.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, la
tuerca puede tener un rebajo radial dentro del cual el muelle pueda
desplazarse radialmente hacia fuera después de ser insertado
axialmente dentro de la tuerca para retener el muelle dentro de la
tuerca.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, un
montaje de acoplamiento hembra para conectar un montaje de
acoplamiento macho para constituir una conexión estanca a los
fluidos entre ellos comprende un cuerpo de tubo que tiene una
superficie anular que contiene una pluralidad de muescas que se
extienden en dirección axial separadas en círculo, y una tuerca que
puede desplazarse axialmente y de forma rotatoria con respecto al
cuerpo de tubo, incorporando la tuerca un muelle con forma genérica
de U conectado de manera fija a la tuerca, incorporando el muelle
un par de brazos lateralmente separados que encabalgan el cuerpo de
tubo cuando la tuerca es insertada sobre el cuerpo de tubo,
teniendo los brazos de muelle unas porciones terminales que pueden
engranar con las muescas situadas en los lados opuestos del cuerpo
de tubo para proporcionar una resistencia incrementada al giro de
la tuerca con respecto al cuerpo de tubo.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, las
muescas pueden ser simétricas, y las porciones terminales de los
brazos de muelle pueden estar conformadas para ofrecer una menor
resistencia al giro de la tuerca en una dirección de apriete cuando
son roscadas sobre un montaje de una pieza macho que en la dirección
de desconexión cuando la tuera es completamente torsionada sobre el
montaje de la pieza macho.
De cuerdo con otro aspecto de la invención, las
porciones terminales de los brazos de muelle pueden tener un área
mayor de contacto con las muescas en la dirección de apriete,
ofreciendo una mayor resistencia al giro de la tuerca en la
dirección de desconexión que en la dirección de apriete.
De acuerdo con otro aspecto de la invención el
área de contacto de las porciones terminales de los brazos de
muelle pueden tener una pendiente más pronunciada que las muescas
existentes en la dirección de desconexión que en la dirección de
apriete, ofreciendo una mayor resistencia al giro de la tuerca en la
dirección de desconexión que en la dirección de apriete.
De acuerdo con otro aspecto de la invención las
muescas pueden tener unos lados convexos redondeados.
De acuerdo con otro aspecto de la invención
ambos brazos del muelle pueden encajar con las muescas durante la
desconexión de la tuerca cuando la tuerca esté completamente
apretada sobre el montaje de acoplamiento macho para proporcionar
una resistencia adicional a la reconexión de la tuerca.
De acuerdo con otro aspecto de la invención la
tuerca puede tener una porción terminal frontal roscada por dentro
que se extienda axialmente más allá de un extremo frontal del cuerpo
de tubo antes de que el muelle se expanda sobre la superficie
anular con muescas del cuerpo de tubo para posibilitar que la tuerca
sea parcialmente apretada a mano sobre un montaje de acoplamiento
macho.
De acuerdo con otro aspecto de la invención el
cuerpo de tubo puede tener un diámetro de centrado del muelle más
pequeño que la superficie anular con muescas adyacente a un extremo
trasero de la superficie anular con muescas para el autocentrado de
la tuerca y del muelle sobre el diámetro de centro del muelle
durante el apriete manual inicial de la tuerca sobre el montaje de
acoplamiento macho.
De acuerdo con otro aspecto de la invención los
bordes delanteros de las porciones terminales de los brazos de
muelle y de un reborde existente entre la superficie anular con
muescas y el diámetro menor de centrado del muelle pueden presentar
unos chaflanes sustancialmente coincidentes que provoquen una acción
de rampa de las porciones terminales de los brazos de muelle sobre
la superficie anular con muescas durante el apriete continuado de
la tuerca sobre el montaje de acoplamiento macho.
De acuerdo con otro aspecto de la invención las
porciones terminales de los brazos de muelle pueden estar
completamente encajadas con las muescas cuando la tuerca esté
completamente apretada sobre un montaje de acoplamiento macho.
De acuerdo con otro aspecto de la invención las
muescas pueden estar conformadas presentando unos surcos sobre la
superficie anular sobre el cuerpo de tubo.
De acuerdo con otro aspecto de la invención los
extremos traseros de los surcos de los bordes traseros de las
porciones terminales de los brazos de muelle pueden tener unos
radios sustancialmente coincidentes que provoquen una rápida
elevación de las porciones terminales de los brazos de muelle fuera
de los surcos durante la desconexión de la tuerca con respecto a la
posición completamente apretada.
De acuerdo con otro aspecto de la invención los
brazos de muelle pueden estar precargados para provocar que las
porciones terminales de los brazos de muelle encajen completamente
con las muescas cuando la tuerca no está completamente apretada
sobre el montaje de acoplamiento macho.
De acuerdo con otro aspecto de la invención el
cuerpo de tubo puede tener un indicador de apriete visual que esté
cubierto por la tuerca durante el apriete inicial de la tuerca sobre
el montaje de acoplamiento macho y resulte visible solo cuando la
tuerca esté apretada completamente sobre el montaje de acoplamiento
macho.
De acuerdo con otro aspecto de la invención el
indicador de apriete visual puede comprender una banda situada
sobre el cuerpo de tubo.
De acuerdo con otro aspecto de la invención la
banda puede presentar un color de contraste para su mayor
visibilidad.
\newpage
De acuerdo con otro aspecto de la invención la
tuerca puede tener una cavidad situada en un extremo encarado hacia
atrás que esté conformado para recibir el muelle solo cuando un lado
frontal del muelle esté orientado hacia la cavidad, impidiendo con
ello que el muelle resulte insertado hacia atrás dentro de la
cavidad.
De acuerdo con otro aspecto de la invención la
tuerca puede tener un rebajo radial dentro del cual el muelle pueda
ser desplazado radialmente hacia fuera después de ser insertado
axialmente dentro de la cavidad para retener el muelle dentro de la
tuerca.
De acuerdo con otro aspecto de la invención el
muelle puede incorporar una aleta que encaje dentro de una ranura
radial existente en la tuerca durante el desplazamiento radial hacia
fuera del muelle para bloquear el muelle dentro de la tuerca.
De acuerdo con otro aspecto de la invención la
tuerca puede tener una pared terminal que cubra el muelle cuando el
muelle sea desplazado radialmente hacia fuera hasta el interior del
rebajo para impedir la retirada del muelle respecto de la tuerca
durante el apriete de la tuerca sobre el montaje de acoplamiento
macho.
De cuerdo con otro aspecto de la invención el
montaje de acoplamiento comprende un montaje de ajuste macho y un
montaje de ajuste hembra para su conexión al montaje de ajuste macho
para constituir una conexión estanca a los fluidos entre ellos,
incluyendo el montaje de ajuste hembra un cuerpo de tubo que
presenta una superficie anular que contiene una pluralidad de
muescas que se extienden en sentido axial separadas en círculo, y
una tuerca que puede desplazarse axial y de forma rotatoria con
respecto al cuerpo de tubo, teniendo la tuerca un muelle con forma
genérica de U conectado de manera fija a la tuerca, teniendo el
muelle un par de brazos lateralmente separados que encabalgan el
cuerpo de tubo cuando la tuerca es insertada sobre el cuerpo de
tubo, teniendo los brazos de muelle unas porciones terminales que
pueden encajar con las muescas situadas en los lados opuestos del
cuerpo de tubo durante el apriete y aflojamiento de la tuerca sobre
el montaje de ajuste macho para proporcionar una resistencia
incrementada al giro de la tuerca con respecto al cuerpo de
tubo.
De acuerdo con otro aspecto de la invención las
muescas pueden ser simétricas y tener unos lados redondeados, y las
porciones terminales de los brazos de muelle pueden estar
conformadas para proporcionar menos resistencia al giro de la
tuerca en una dirección de apriete cuando es roscada sobre el
montaje de ajuste macho que en la dirección de desconexión cuando
la tuerca está completamente apretada sobre el montaje de ajuste
macho.
De acuerdo con otro aspecto de la invención las
porciones terminales de los brazos de muelle pueden tener una mayor
área de contacto con las muescas situadas en la dirección de
desconexión que en la dirección de apriete, ofreciendo una mayor
resistencia al giro de la tuerca en la dirección de desconexión que
en la dirección de apriete.
De acuerdo con otro aspecto de la invención el
área de contacto de las porciones terminales de los brazos de
muelle pueden tener una pendiente más pronunciada que las muescas
existentes en la dirección de desconexión que en la dirección de
apriete, provocando una mayor resistencia al giro de la tuerca en la
dirección de desconexión que en la dirección de apriete.
Estos y otros objetivos, ventajas,
características distintivas y aspectos de la invención se pondrán de
manifiesto con la exposición de la descripción subsecuente.
Para la puesta en práctica de las finalidades
precedentes y referidas, la invención, por consiguiente, comprende
las características distintivas desarrolladas con mayor amplitud en
la presente memoria y especialmente indicadas en las
reivindicaciones, la descripción subsecuente y los dibujos adjuntos
que exponen de forma detallada una determinada forma de realización
ilustrativa de la invención, la cual, sin embargo, es solo
indicativa de las diversas formas en las cuales pueden
desarrollarse los principios de la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
En los dibujos adjuntos:
La Fig. 1 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado de una forma del montaje de acoplamiento de
acuerdo con la presente invención;
la Fig. 2 es una vista en alzado de tamaño
ampliado desde un extremo de la tuerca de montaje de acoplamiento
que muestra el muelle del montaje de acoplamiento en alineación
adecuada con el perfil con huelgo de la tuerca que posibilita que
el muelle sea insertado axialmente dentro de la tuerca;
la Fig. 3 es una vista en alzado de tamaño
ampliado desde un extremo similar a la de la Fig. 2 pero que muestra
el muelle insertado dentro de la tuerca y desplazado radialmente
hacia fuera dentro de un rebajo radial existente dentro de la
tuerca para retener en parte el miembro de acoplamiento hembra
apretado a mano sobre el miembro de acoplamiento macho;
\vskip1.000000\baselineskip
la Fig. 4 es una sección longitudinal de tamaño
ampliado a través del montaje de acoplamiento de la presente
invención que muestra la tuerca del miembro de acoplamiento hembra
parcialmente apretada a mano sobre el miembro de acoplamiento
macho;
la Fig. 5 es una sección longitudinal de tamaño
ampliado a través del montaje de acoplamiento similar a la de la
Fig. 4 pero que muestra la tuerca completamente apretada sobre el
miembro de acoplamiento macho;
la Fig. 6 es una sección transversal a través
del miembro de acoplamiento hembra de la Fig. 5, tomada en general
sobre el plano de la línea 6 - 6 de éste, que muestra el contacto
pleno de las porciones terminales de los brazos de muelle con las
muescas existentes en la superficie anular del cuerpo de tubo; y
las Figs. 7 y 8 son secciones fragmentarias de
tamaño ampliado de las porciones terminales de los brazos de muelle
y de las muescas de la Fig. 6 que muestran con mayor detalle el
encaje de las porciones terminales de los brazos de muelle de las
muescas cuando la tuerca está en la posición completamente
bloqueada.
\vskip1.000000\baselineskip
Con referencia ahora en detalle a los dibujos,
en los que las mismas referencias se utilizan para designar las
mismas partes, empezando por la Fig. 1, en ella se muestra una forma
del montaje de acoplamiento 1 de acuerdo con la presente invención
que incluye un montaje de ajuste hembra 2 y un montaje de ajuste
macho 3 que están conectados entre sí, formando entre ellos un
acoplamiento estanco a los fluidos de acuerdo con lo descrito en la
presente memoria en las líneas que siguen. El montaje de ajuste
hembra 3 incluye un cuerpo de tubo 4 rodeado por una tuerca 5.
Tanto el cuerpo de tubo como la tuerca pueden estar hechas con
cualquier material de gran resistencia incluyendo plástico,
aleaciones de metal o compuestos de éstos, pero están, de modo
preferente, hechos de una aleación de metal de alta resistencia.
El cuerpo de tubo 4 es un tubo hueco cilíndrico
que incluye un extremo frontal de tamaño ampliado 6 y un extremo
trasero 7 que presenta un reborde 8 al cual puede estar fijado una
extensión de tubo 9, por ejemplo mediante soldadura, apriete,
roscado, adhesivo o sistema similar. La tuerca 5 del montaje de
ajuste hembra 2 incluye una porción roscada interna 10 adyacente a
su extremo frontal 11 la cual, cuando es insertada sobre el cuerpo
de tubo desde el extremo trasero 7, puede ser desplazada hacia
delante con respecto al cuerpo de tubo para extenderse axialmente
hacia fuera más allá de su extremo frontal de tamaño ampliado 6 para
establecer una conexión roscada con los hilos de rosca externos 12
situados sobre el extremo adyacente del miembro de acoplamiento
macho 13 del montaje de ajuste macho 3. El miembro de acoplamiento
macho puede tener una extensión de tubería 9 fijada a aquél o puede
estar conectado a algún otro miembro, por ejemplo mediante
soldadura, apriete, roscado, adhesivo o procedimiento similar.
Durante el apriete de la tuerca, las caras de estanqueidad 15, 16
situadas sobre los extremos adyacentes del cuerpo de tubo hembra 4
y del miembro de acoplamiento macho 13 son aproximados en un encaje
coincidente una con otra como se muestra en las Figs. 4 y 5 para
constituir entre ellas una junta estanca a los fluidos.
Para impedir la pérdida no deseada del montaje
de acoplamiento 1 durante su uso, y al mismo tiempo permitir que el
montaje de ajuste hembra 2 se desconecte del miembro de acoplamiento
macho 13 para su mantenimiento y/o reparación o acción similar y
para que luego pueda desmontarse las veces que sea necesario, se
dispone un mecanismo de retención 20 sobre el montaje de ajuste
hembra para ofrecer resistencia a la desconexión de la tuerca
después de que la tuerca ha sido completamente presionada sobre el
miembro de acoplamiento macho. El estrechamiento total se produce
cuando, durante el apriete de la tuerca, se hace que una brida
interna 21 de la tuerca se sitúe en contacto con el reborde trasero
22 del extremo frontal de tamaño ampliado 6 del cuerpo de tubo 4
como se muestra en la Fig. 5.
En la forma de realización divulgada en la
presente memoria, el mecanismo de retención 20 incluye un muelle
con forma genérica de U 23 que está conectado de manera fija a la
tuerca de acuerdo con lo descrito más adelante. Como puede
apreciarse en las Fig.. 1 y 6, el muelle 23 tiene un par de brazos
lateralmente separados 24, 25 que encabalgan el cuerpo de tubo 4
cuando la tuerca 5 es insertada sobre el cuerpo de tubo desde el
extremo trasero. Sobre el cuerpo de tubo se encuentra una
superficie anular 26 que tiene una pluralidad de muescas 27 que se
extienden en dirección axial, separadas en círculo, que pueden
encajar con las porciones terminales 29, 30 de los brazos de muelle
existentes en los lados opuestos del cuerpo de tubo durante el giro
de la tuerca con respecto al cuerpo de tubo.
Con referencia así mismo a la Fig. 6, y así
mismo a las Figs. 7 y 8, es deseable que las muescas 27 tengan una
forma sustancialmente simétrica y unas superficies redondeadas para
reducir al mínimo el desgaste debido al contacto de las porciones
terminales 29, 30 de los brazos de muelle con las muescas tanto
durante el apriete como durante la desconexión de la tuerca. Así
mismo, las porciones terminales 29, 30 de los brazos de muelle
están conformadas para proporcionar un mayor área de contacto con
las muescas y una pendiente más pronunciada durante el giro de la
tuerca en la dirección de desconexión que en la dirección de
apriete, provocando una mayor resistencia al giro de la tuerca en
la dirección de desconexión después de que la tuerca ha sido
completamente apretada sobre el miembro de acoplamiento macho que
en la dirección de apriete. Más concretamente, las superficies 35,
36 de las porciones terminales 29, 30 de los brazos de muelle que
contactan con las muescas durante el giro de la tuerca en la
dirección de apriete son sustancialmente planas para establecer un
contacto sustancialmente lineal con las muescas existentes en la
dirección de apriete para reducir el volumen de fricción entre
ellas. Así mismo, las superficies 35, 36 pueden extenderse en un
ángulo bajo con respecto al radio de curvatura de las muescas para
reducir en mayor medida la resistencia al giro de la tuerca en la
dirección de apriete.
Por el contrario, las superficies 37, 38 de las
porciones terminales 29, 30 de los brazos de muelle que contactan
con las muescas durante el giro de la tuerca en la dirección de
aflojamiento están curvadas para sustancialmente coincidir con la
curvatura de las muescas para establecer un área de contacto de
superficie mayor con la dirección de aflojamiento para incrementar
el volumen de fricción entre ellas. Así mismo, las superficies 37,
38 pueden extenderse en una ángulo más pronunciado con respecto al
radio de curvatura de las muescas que las superficies 35, 36 de las
porciones terminales de los brazos de muelle, proporcionando con
ello más resistencia al giro de la tuerca en la dirección de
desconexión que en la dirección de apriete. Así mismo, los brazos de
muelle 24, 25 están precargados para provocar que las porciones
terminales 29, 30 de los brazos de muelle encajen con el diámetro
menor de las muescas 27 cuando la tuerca está en la posición
completamente bloqueada mostrada en las Figs. 5 a 8.
Durante la desconexión de la tuerca, el muelle
23 así mismo compensa la pauta elíptica que la tuerca demuestra
debido al hilo de rosca y a otras tolerancias de la pieza, lo cual
permite que los brazos de tensión y compresión 24 y 25 del muelle
(en la dirección de aflojamiento) encajen con las partes superiores
de las muescas al mismo tiempo, como se muestra en la Fig. 6, para
ofrecer una resistencia adicional al giro de la tuerca en la
dirección de desconexión. Así mismo, debido a que no hay bordes
abruptos sobre las muescas 27 que podrían romperse o desgastarse
rápidamente durante el apriete y desapriete de la tuerca, la
cantidad de apriete requerido para desconectar la tuerca cuando la
tuerca no está completamente bloqueada en posición es relativamente
coherente y no cae por debajo de un nivel predeterminado a lo largo
del tiempo, por ejemplo, 1 \mum.
Durante el apriete inicial de la tuerca 5 sobre
el miembro de acoplamiento macho 13, la longitud de la tuerca con
respecto al cuerpo macho es tal que el muelle 23 no se expande
todavía sobre la superficie anular con muescas 26 del cuerpo de
tubo. Esto tiene la ventaja de que la tuerca puede ser parcialmente
apretada a mano sobre el miembro de acoplamiento macho, por ejemplo
dos hilos de rosca completos, antes de que las porciones terminales
29, 30 de los brazos de muelle se expandan para permitir que el
operario alinee e inicie completamente el ajuste sin la posibilidad
de arrancar los hilos de rosca iniciales. Así mismo, el cuerpo de
tubo 4 puede tener un diámetro 40 de centrado del muelle más
pequeño que la superficie anular con muescas 27 adyacente al
extremo trasero de la superficie anular 27 para el autocentrado de
la tuerca y para el montaje de muelle existente sobre el diámetro
de centrado del muelle, tal y como se muestra en la Fig. 4 durante
el apriete manual inicial de la tuerca sobre el miembro de
acoplamiento macho.
En la posición de completo apriete a mano de la
tuerca, mostrada en la Fig. 4, debe aplicarse una llave a la tuerca
para apretar más la tuerca para hacer que el muelle se expanda sobre
el reborde 41 entre la superficie anular con muescas 27 y el
diámetro de centrado 40 del muelle y sobre la superficie anular con
muescas. Para facilitar la expansión del muelle sobre la superficie
anular con muescas, los bordes delanteros 42 de las porciones
terminales de los brazos de muelle y el reborde 41 situado en el
extremo trasero de la superficie anular con muescas pueden
presentar unas chaflanes parcialmente coincidentes para determinar
una acción de rampa de las porciones terminales de los brazos de
muelle hacia arriba sobre la superficie anular con muescas en el
curso del apriete adicional de la tuerca. Cuando la tuerca continúa
desplazándose axialmente en la dirección de apriete, las porciones
terminales 29, 30 de los brazos de muelle encajan completamente con
las muescas 27 en la posición superior de total apriete mostrada en
las Figs. 5 a 8. Así mismo, cuando la tuerca está en la posición de
completo apriete, un indicador de apriete visual 45 situado sobre el
cuerpo de tubo adyacente a la parte trasera del diámetro de
centrado 40 del muelle resulta visible para proporcionar una
indicación visual de que la tuerca está en la posición
completamente apretada. El indicador de apriete visual 45 puede
comprender, por ejemplo, una banda de color de contraste que ofrezca
una fácil visibilidad cuando la tuerca esté en la posición
completamente apretada. Durante el apriete inicial de la tuerca, el
indicador visual de apriete 45 está cubierto por la tuerca 5 como
se muestra en la Fig. 4 y, por tanto, no es visible.
Las muescas 27 pueden estar conformadas
adoptando unos surcos 46 situados en la superficie anular 26 del
cuerpo de tubo. Así mismo, los extremos traseros 47 de los surcos y
de los bordes traseros 48 de las porciones terminales 29, 30 de los
brazos de muelle pueden presentar unos radios que sustancialmente
coincidan, como se muestra en la Fig. 5, para provocar la rápida
elevación de las porciones terminales de los brazos de muelle fuera
de los surcos de los brazos de desconexión de la tuerca para la
rápida liberación del montaje de acoplamiento una vez que la tuerca
queda inicialmente desconectada del miembro de acoplamiento
macho.
Durante tanto el apriete como el aflojamiento de
la tuerca, se crea un sonido de clic audible cuando las porciones
terminales de los brazos de muelle contactan con las muescas,
señalando que la tuerca se está introduciendo o se está saliendo de
la posición completamente bloqueada.
El muelle 23 puede estar unido de manera fija a
la tuerca 5 mediante la provisión de un perfil con huelgo 50
existente en el lado trasero 51 de la tuerca que esté conformado
para posibilitar que el muelle sea insertado dentro de una cavidad
52 existente en la tuerca solo cuando el lado frontal del muelle
esté encarando a la cavidad 52 de la tuerca como se muestra en la
Fig. 2, impidiendo con ello que el muelle resulte insertado hacia
atrás dentro de la tuerca. El muelle 23 puede ser insertado a mano
axialmente dentro de la cavidad 52 de la tuerca a partir de perfil
con huelgo de la tuerca hasta que contacte con un reborde 53
existente sobre el diámetro interior de la tuerca (véase la Fig.
1). A continuación, el muelle puede ser desplazado radialmente
hacia fuera hasta el interior de un rebajo radial 54 existente en la
tuerca para provocar que la aleta 55 situada en el centro
aproximado del muelle salte bloqueando una ranura radial 56
existente en la tuerca como se muestra de forma esquemática en la
Fig. 4. Cuando están en esta posición, las porciones 57 - 60 del
muelle estarán cubiertas por la pared terminal 51 para bloquear el
muelle en posición contra la retirada de la tuerca durante el
apriete de la tuerca sobre el miembro de acoplamiento macho.
Aunque la invención ha sido mostrada y descrita
con respecto a una cierta forma de realización, es evidente que los
expertos en la materia advertirán la existencia de alteraciones y
modificaciones equivalentes tras la lectura y la comprensión de la
memoria descriptiva. En particular, con respecto a las diversas
funciones llevadas a cabo por los componentes anteriormente
descritos, los términos (incluyendo cualquier referencia a un
"medio") utilizados para describir dichos componentes están
destinados a corresponderse, a menos que se indique lo contrario,
con cualquier componente que lleve a cabo la función específica del
componente descrito (por ejemplo, que es funcionalmente
equivalente), aun cuando no sea estructuralmente equivalente al
componente descrito que lleva a cabo la función en la forma de
realización de la invención ejemplar ilustrada en la presente
memoria. Así mismo, aunque una característica distintiva específica
de la invención puede haber sido divulgada con respecto a una sola
forma de realización, dicha característica distintiva puede
combinarse con una o más características distintas en cuanto pueda
requerirse o ser ventajoso para cualquier concreta o especial
aplicación.
Claims (10)
1. Un montaje de ajuste hembra (2) para conectar
un montaje de ajuste (3) para constituir una conexión estanca a los
fluidos entre ellos que comprende un cuerpo de tubo (4) que tiene
una superficie anular (26) que contiene una pluralidad de muescas
(27) que se extienden axialmente separadas en círculo, y una tuerca
(5) que puede desplazarse axialmente y de forma rotatoria con
respecto al cuerpo de tubo (4), caracterizado por presentar
la tuerca (5) un muelle con forma genérica de U (23) conectado de
manera fija a la tuerca, teniendo el muelle un par de brazos
lateralmente separados (24, 25) que encabalgan el cuerpo de tubo (4)
cuando la tuerca está insertada sobre el cuerpo de tubo (4),
teniendo los brazos de muelle (24, 25) unas porciones terminales
(29, 30) que pueden encajar con las muescas (27) situadas a los
lados opuestos del cuerpo de tubo (4) para proporcionar una
resistencia incrementada al giro de la tuerca (5) con respecto al
cuerpo de tubo (4).
2. El montaje de la reivindicación 1 así mismo
caracterizado porque las porciones terminales (29, 30) de los
brazos de muelle están conformadas para proporcionar menos
resistencia al giro de la tuerca (5) en una dirección de apriete
cuando son roscadas sobre un montaje de ajuste macho (3) que en la
dirección de desconexión cuando la tuerca está completamente
apretada sobre el montaje de ajuste macho.
3. El montaje de la reivindicación 1 así mismo
caracterizado porque las porciones terminales (29, 30) de los
brazos de muelle tienen una mayor área de contacto con las muescas
(27) existentes en la dirección de desconexión que en la dirección
de apriete ofreciendo una mayor resistencia al giro de la tuerca (5)
en la dirección de desconexión que en la dirección de apriete.
4. El montaje de la reivindicación 1, así mismo
caracterizado porque la tuerca (5) tiene una porción frontal
roscada por dentro (11) que se extiende axialmente más allá de un
extremo frontal del cuerpo de tubo (4) antes de que el muelle (23)
se haya expandido sobre la superficie anular con muescas (26) del
cuerpo de tubo (4) para posibilitar que la tuerca sea parcialmente
apretada a mano sobre un montaje de ajuste macho (3).
5. El montaje de la reivindicación así mismo
caracterizado porque el cuerpo de tubo (4) tiene un diámetro
(40) de centrado del muelle más pequeño que la superficie anular con
muescas (26) adyacente a un extremo trasero de la superficie anular
con muescas para el autocentrado de la tuerca (5) y del muelle (23)
sobre el diámetro de centrado del muelle durante el apriete inicial
a mano de la tuerca sobre el montaje de ajuste macho (3), y de los
bordes delanteros (42) de las porciones terminales (29, 30) de los
brazos de muelle y un reborde (41) situado entre la superficie
anular con muescas (26) y el diámetro de centrado más pequeño (40)
del muelle tienen unos chaflanes sustancialmente coincidentes que
provocarán una acción de rampa de las porciones terminales de los
brazos de muelle hacia arriba sobre la superficie anular con muescas
durante el apriete continuado de la tuerca sobre el montaje de
ajuste
macho.
macho.
6. El montaje de la reivindicación 1 así mismo
caracterizado porque las porciones terminales (29, 30) de los
brazos de muelle están completamente encajadas con las muescas (27)
cuando la tuerca (5) está completamente apretada sobre el montaje
de ajuste macho (3), las muescas (27) están dispuestas
proporcionando unos surcos (46) en la superficie anular (26) del
cuerpo de tubo (4), y los extremos traseros de los surcos (46) y los
bordes traseros (48) de las porciones terminales (29, 30) de los
brazos de muelle tienen unos radios sustancialmente coincidentes
los cuales provocan la rápida elevación de las porciones terminales
de los brazos de muelle fuera de los surcos durante la desconexión
de la tuerca respecto de la posición completamente apretada.
7. El montaje de la reivindicación 1 así mismo
caracterizado porque el cuerpo de tubo (4) tiene un indicador
de apriete visual (45) que está cubierto por la tuerca (5) durante
el apriete inicial de la tuerca sobre un montaje de ajuste macho
(3) y resulta visible solo cuando la tuerca está completamente
montada sobre el montaje de ajuste macho.
8. El montaje de la reivindicación 1 así mismo
caracterizado porque la tuerca (5) tiene una cavidad (52)
situada en el extremo encarado hacia atrás (51) que está conformada
para recibir el muelle (23) solo cuando el lado frontal del muelle
esté dando cara a la cavidad, impidiendo de esta forma que el muelle
se inserte hacia atrás dentro de la cavidad, y un rebajo radial
(54) dentro del cual puede desplazarse radialmente hacia fuera
después de ser insertado axialmente sobre la cavidad para retener
el muelle dentro de la tuerca.
9. El montaje de la reivindicación 8 así mismo
caracterizado porque el muelle (23) tiene una aleta (55) que
se ajusta dentro de una ranura radial (56) existente en la tuerca
(5) durante el desplazamiento radial hacia fuera del muelle dentro
del rebajo para bloquear el muelle dentro de la tuerca, y la tuerca
tiene una pared terminal (51) que cubre el muelle (23) cuando el
muelle es desplazado radialmente hacia fuera hasta el interior del
rebajo (54) para impedir la retirada del muelle respecto de la
tuerca durante el apriete de la tuerca sobre el montaje de ajuste
macho (3).
10. Un montaje de acoplamiento que comprende un
montaje de ajuste macho (3) y un montaje de ajuste hembra (2) para
su conexión con el montaje de ajuste macho para constituir entre
ellos una conexión estanca a los fluidos, incluyendo el montaje de
ajuste hembra (2) un tubo de cuerpo (4) que tiene una superficie
anular (26) que contiene una pluralidad de muescas (27) que se
extienden axialmente separadas en círculo, y una tuerca (5) que
puede desplazarse axialmente y de forma rotatoria con respecto al
tubo de cuerpo (4), caracterizado por tener la tuerca (5) un
muelle con forma genérica de U (23) conectado de manera fija a la
tuerca, teniendo el muelle un par de brazos lateralmente separados
(24, 25) que encabalgan el cuerpo de tubo (4) cuando la tuerca (5)
está insertada sobre el tubo de cuerpo de tubo (4) teniendo los
brazos de muelle (24, 25) unas porciones terminales (29, 30) que
pueden encajar con las muescas (27) situadas en los lados opuestos
del cuerpo de tubo (4) durante el apriete y aflojamiento de la
tuerca sobre el montaje de ajuste macho (3) para proporcionar una
resistencia incrementada al giro de la tuerca con respecto al cuerpo
de tubo.
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