ES2249267T3 - Aparato de bloqueo de tuercas. - Google Patents
Aparato de bloqueo de tuercas.Info
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Abstract
Un montaje de empalme hembra para un acoplamiento que incluye un mecanismo de bloqueo, pudiéndose conectar el montaje de empalme hembra a un empalme macho roscado, comprendiendo dicho montaje de empalme hembra: a) un cuerpo (6) de empalme; b) un miembro de aseguramiento (16) que está bloqueado de manera rotatoria a dicho cuerpo (6) de empalme; y c) una tuerca (8); caracterizado porque dicho miembro de aseguramiento (16) es una estructura cilíndrica que tiene un fiador (18) que sobresale de la superficie exterior de dicho miembro de aseguramiento; y dicha tuerca (8) tiene una pluralidad de aberturas (24) en relación colaboradora para aplicarse a dicho fiador de dicho miembro de aseguramiento, en el que, cuando dicha tuerca es roscada en un empalme macho correspondiente por rotación de dicha tuerca (8) con relación a dicho cuerpo (6) de empalme en un primer sentido, dicho fiador (18) de dicho miembro de aseguramiento (16) se aplica al menos a una de las aberturas para impedir la rotación relativa de dicha tuerca en un sentido opuesto a dicho primer sentido, para bloquear dicha tuerca a dicho cuerpo (6) de empalme.
Description
Aparato de bloqueo de tuercas.
La presente invención se refiere a sujetadores de
autoaseguramiento para impedir el aflojamiento indeseado de un
sujetador y, más particularmente, a un dispositivo de bloqueo para
asegurar una tuerca a un montaje de empalme para un acoplamiento de
fluido.
Un problema asociado con el uso de tuercas con
sujetadores y acoplamientos es el del retroceso o aflojamiento de la
tuerca. El problema ha sido asociado con factores vibratorios,
medioambientales y otros de tipo dinámico, que causan pérdidas a
corto plazo de precarga y un destalonado de la tuerca.
Este problema es particularmente evidente en la
industria aeronáutica. En un estudio efectuado por la Sociedad de
Ingenieros del Automóvil (SAE), el 22% de los empalmes de fluido que
tenían fugas se atribuyó a empalmes flojos debido al destalonado de
la tuerca.
La técnica anterior incluye productos que han
tratado de aplicarse al problema. Por ejemplo, se han usado como
sujetadores arandelas de bloqueo, arandelas elásticas, roscas de par
imperante, roscas deformadas, insertos de rosca de plástico,
adhesivos anaeróbicos, doble atuercamiento y pasadores de bloqueo.
El documento US-A-4.063.756 describe
un acoplamiento en el que se impide que una tuerca se afloje por la
aplicación de una bola cargada por resorte en un rebaje de
retención. En empalmes de fluido y similares, el procedimiento más
común para impedir el aflojamiento de tuerca es usando un
"alambre de seguridad", en el que se fija una longitud de
alambre de acero inoxidable a la tuerca del acoplamiento de fluido
a través de un pequeño agujero. El otro extremo del alambre está
unido a un componente cercano, de manera que la rotación de la
tuerca en el sentido de aflojamiento es resistida por el
alambre.
Sin embargo, el dispositivo de alambre de
seguridad es costoso, ya que requiere un trabajo extremadamente
intensivo. Un mecánico debe realizar una etapa adicional para
asegurar que la tuerca permanece puesta fijando el dispositivo de
alambre de seguridad a un componente cercano después de apretar la
tuerca. Posteriormente a eso, se debe realizar una etapa adicional
para retorcer el alambre a fin de eliminar el aflojamiento. El
procedimiento es propenso también a producir daños peligrosos a
objetos extraños, ya que los alambres se deben recortar -cuyo
exceso puede concluir en componentes móviles que causan daños.
Además, ya que los alambres deben ser cortados si el empalme
particular requiere mantenimiento y/o reapriete rutinario, el corte
produce extremos de alambre afilados que se pueden enganchar con
otros objetos o con las manos de un mecánico. Los alambres también
se pueden romper mientras son retorcidos para eliminar el
aflojamiento.
Se han hecho intentos para mejorar el
procedimiento del alambre de seguridad tratando de asegurar la
tuerca a la mitad coincidente (la mitad macho) del acoplamiento. Uno
de tales dispositivos convencionales es un empalme Moeller, que
proporciona resistencia de par a la tuerca situando un patrón de
"resaltes" de par a lo largo del extremo macho del
acoplamiento, y los rebajes correspondientes situados a lo largo de
la superficie interior de la tuerca para recibir estos resaltes,
cuando coinciden las mitades macho y hembra. Este sistema, sin
embargo, requiere que ambos componentes de acoplamiento macho y
hembra se adapten al diseño Moeller; es decir, se deben remplazar
ambas mitades macho y hembra al usar el diseño Moeller.
La presente invención da a conocer un dispositivo
nuevo y exclusivo para proporcionar una tuerca que bloquea el
acoplamiento hembra, la mitad de un montaje de empalme. Al incluir
un dispositivo de bloqueo de tuerca en la mitad hembra del montaje
de empalme, se pueden usar con empalmes macho estándar hechos por
todos los fabricantes y también instalados a posteriori en
empalmes usados en sistemas de fluido previamente instalados. Así,
los componentes más caros y voluminosos pueden permanecer intactos e
instalados a posteriori en nuevos montajes hembra de bloqueo
según la presente invención.
La presente invención se fija en el concepto de
bloqueo de la tuerca a la mitad de acoplamiento hembra, del que es
normalmente una parte constituyente. Así, todas las dimensiones de
diseño en la fabricación, los materiales de construcción y el
premontaje de componentes están bajo control del fabricante,
asegurando un montaje de alta calidad.
Al bloquear la tuerca al componente hembra, se
transmiten fuerzas de reacción desde un empalme coincidente hasta, y
directamente resistidas por, una longitud de tubería fijada al
extremo trasero del montaje hembra. Las fuerzas se transmiten a la
longitud de tubería a través de la tuerca y de un miembro de
aseguramiento usado para asegurar la tuerca al montaje hembra.
Además, al estar muy a menudo el componente del
montaje hembra fijado de manera inamovible a la tubería rígida a la
que está fijado mediante soldadura u otros medios de fijación, se
realiza la resistencia al aflojamiento desde la propia tubería
rígida. La tubería rígida proporciona resistencia rotatoria
adicional alrededor del eje del empalme extremo. Esto es realmente
verdadero siempre que la geometría de la tubería incluya codos y
abrazaderas.
En situaciones en las que se usan dos montajes de
empalme que utilizan el dispositivo de bloqueo de tuerca, según la
presente invención, en cada extremo de cualquier complejidad
geométrica de tubería, incluyendo un tramo sustancialmente recto de
la misma, cualquier par de aflojamiento encontrado en un extremo de
empalme es directamente resistido por el empalme de bloqueo de
tuerca en el otro extremo. Estas circunstancias se representan en
las figuras 9A y 9B. El par de aflojamiento (rotación negativa) a
partir de vibraciones o de otros efectos dinámicos aplicados a la
tuerca del montaje hembra en un empalme extremo aprieta realmente
(proporciona rotación positiva) la tuerca desde el montaje hembra en
el macho homólogo en el otro empalme extremo.
Así, aunque el dispositivo de bloqueo de tuerca,
según la presente invención, funciona suficientemente para resistir
el aflojamiento en un único montaje de empalme en el extremo de un
tubo acodado, o similar, la presente invención funciona más
preferiblemente como un sistema completo, en el que un montaje de
empalme de bloqueo de tuerca está fijado a ambos extremos de una
longitud de tubería (especialmente en tramos rectos de tubería).
La presente invención se puede usar, también, con
muchos tipos de empalme, incluyendo empalmes de junta compuesta, de
tipo de alambre giratorio y de tipo de resbalamiento, así como
empalmes acampanados y sin acampanar.
Una propiedad del mecanismo de bloqueo es, según
la presente invención, proporcionar más resistencia frente al
aflojamiento de la tuerca desde el montaje de empalme, y más
preferiblemente, al menos 2,5 veces la cantidad de par de
destalonado suministrada por el procedimiento del alambre de
seguridad existente para impedir el destalonado de la tuerca.
Así, un objeto de la presente invención es
proporcionar un dispositivo de bloqueo para un montaje de empalme de
fluido.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un montaje de empalme en el que la tuerca resiste el
destalonado.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un dispositivo de bloqueo para un montaje de empalme de
fluido que se puede instalar a posteriori en empalmes
existentes con extremo macho.
Aún otro objeto de la presente invención es
proporcionar un dispositivo de bloqueo para un empalme de fluido que
es sencillo en diseño, más ligero y de menor tamaño que los
dispositivos de la técnica anterior.
Un aspecto de la presente invención proporciona
un montaje de empalme hembra para un acoplamiento, como se define en
la reivindicación 1.
En otro aspecto de la presente invención, se ha
previsto un montaje de tubería de bloqueo según la reivindicación
7.
Otros aspectos de la presente invención, prevén
un procedimiento como se define en la reivindicación 9 y un montaje
de empalme como se define en la reivindicación 10.
Estos y otros aspectos y objetos, y muchas de las
ventajas esperadas de esta invención se apreciarán y comprenderán
fácilmente con referencia a la siguiente descripción detallada,
cuando se la considera en relación con los dibujos que se
acompañan.
La figura 1A es una vista lateral de un
dispositivo de bloqueo según una primera realización para la
presente invención.
La figura 1B es una vista de frente del
dispositivo de bloqueo según la primera realización para la presente
invención.
La figura 1C es una vista en perspectiva de
frente del dispositivo de bloqueo según la primera realización para
la presente invención.
La figura 1D es una vista en perspectiva desde
atrás del dispositivo de bloqueo según la presente invención.
La figura 2 es una vista en perspectiva y en
despiece ordenado del dispositivo de bloqueo según la primera
realización para la presente invención.
La figura 3 es una vista en perspectiva desde
atrás del dispositivo de bloqueo, sin el mecanismo de liberación,
según la primera realización para la presente invención.
La figura 4 es una vista en perspectiva de frente
del mecanismo de liberación para el dispositivo de bloqueo según la
primera realización para la presente invención.
La figura 5 es una vista en corte lateral de un
extremo hembra de un empalme tubular para uso con el dispositivo de
bloqueo según las realizaciones primera y tercera para la presente
invención.
La figura 6A es una vista lateral de una tuerca
para uso con el dispositivo de bloqueo según las realizaciones
primera y tercera para la presente invención.
La figura 6B es una vista en corte lateral de la
tuerca para uso con el dispositivo de bloqueo según las
realizaciones primera y tercera para la presente invención.
La figura 7A es una vista lateral de un miembro
elástico para uso con el dispositivo de bloqueo según la primera
realización para la presente invención.
La figura 7B es una vista en planta desde arriba
del miembro elástico para uso con el dispositivo de bloqueo según
la primera realización para la presente invención.
La figura 8A es una vista en planta desde arriba
del miembro elástico y del anillo de trinquete para uso con el
dispositivo de bloqueo según la primera realización para la presente
invención.
La figura 8B es una ampliación de la conexión
entre el miembro elástico y el anillo de trinquete para uso con el
dispositivo de bloqueo según la primera realización para la presente
invención.
La figura 9 es una vista en corte parcial lateral
del tramo sustancialmente recto de tubería, en la que cada extremo
incluye el montaje hembra con el dispositivo de bloqueo según la
presente invención.
La figura 10A es una vista en corte parcial
lateral del dispositivo de bloqueo para un acoplamiento de fluido
según la segunda realización de la presente invención, que ilustra
desaplicado el dispositivo de bloqueo.
La figura 10B es una vista en corte parcial
lateral del dispositivo de bloqueo para un acoplamiento de fluido
según la segunda realización de la presente invención, que ilustra
aplicado el dispositivo de bloqueo.
La figura 11A es una vista en corte lateral
esquemático de un dispositivo de bloqueo según una tercera
realización para la presente invención.
La figura 11B es una vista en planta desde arriba
del dispositivo de bloqueo según la tercera realización para la
presente invención.
La figura 12 es una vista en planta desde arriba
de un dispositivo de bloqueo según una cuarta realización para la
presente invención.
Primera
realización
Con referencia a las figuras 1-9,
se ve que un montaje hembra 2 para un acoplamiento de fluido incluye
un cuerpo 6 de tubo situado dentro de una tuerca 8. El montaje
hembra 2, tanto el cuerpo 6 de tubo como la tuerca 8, se puede
fabricar a partir de cualquier material de alta resistencia,
incluyendo plásticos, aleaciones metálicas o sus compuestos, y se
puede hacer, preferiblemente, a partir de una aleación metálica de
alta resistencia. El cuerpo 6 de tubo es un tubo hueco cilíndrico
que incluye un extremo 10 agrandado (extremo delantero) que forma
una porción 12 de resalte, allí expuesta, para el montaje hembra 2.
El otro extremo 14 (extremo trasero) del montaje hembra 2 es
coincidente con una manguera o un conducto (no mostrado) que
transporta fluido o gas que pasa a través del acoplamiento de
fluido.
Un miembro elástico 16 que tiene al menos un
fiador 18, o un dedo elástico, situado sobre él, está fijado entre
los extremos 10 y 14 del cuerpo 6 de tubo. El dedo elástico está
definido por una superficie 20 inclinada hacia fuera de modo
generalmente radial que tiene una porción extrema 22 a un radio
mayor que el cuerpo 6 de tubo. El miembro elástico 16 está hecho,
preferiblemente, del mismo material, con preferencia, una aleación
de alta resistencia, como el montaje hembra 2, que puede estar
tratada térmicamente a fin de cumplir las especificaciones
particulares. El miembro elástico 16 se fija al cuerpo 6 de tubo
mediante ajuste a presión, soldadura, sujetadores, adhesivos, o
similar. Alternativamente, el miembro elástico puede ser integral
con el cuerpo del acoplamiento de tubo, estando mecanizado sobre
él.
La tuerca 8 del montaje hembra 2 incluye una
porción interna 8.1 roscada dispuesta en el extremo delantero 8.2 de
la tuerca y un collarín interno 8.3 circunferencial situado entre el
extremo delantero y el extremo trasero 8.4 de la tuerca. El
collarín 8.3 circunferencial tiene un diámetro menor que el extremo
10 agrandado del cuerpo 6 de tubo para asegurar que, cuando el
cuerpo 6 de tubo se coloca en él, puede deslizar sólo en una
dirección con relación a la tuerca 8.
Una serie de dientes del trinquete 24, dispuestos
alrededor de la circunferencia del rebaje 8.5 está situada
adyacente al extremo trasero 8.4 de la tuerca y, preferiblemente,
dentro de un rebaje 8.5 de la misma. Cada diente 26 de trinquete
está definido por una superficie plana o un resalte 28 que se
extiende hacia dentro de modo generalmente radial, y una superficie
30 en rampa inclinada radialmente hacia dentro. Las superficies 28 y
30 inclinadas de los dientes del trinquete 24 están inclinadas
radialmente hacia dentro en el sentido rotatorio, y están definidas
por un radio 32 de base y un radio 34 de paso. La diferencia entre
los radios 32 de base y 34 de paso es, por supuesto, la longitud
radial del resalte 28.
Preferiblemente, los dientes del trinquete 24
están mecanizados integrales dentro de la parte trasera de la tuerca
8. Sin embargo, los dientes del trinquete pueden ser también un
miembro independiente fabricado a partir de cualquier material de
alta resistencia, incluyendo plástico, aleación metálica y
similares, o sus compuestos, que está permanentemente fijado a los
mismos por medio de soldadura, adhesivos, u otros medios de
sujeción mecánica.
Los dientes del trinquete 24 están dispuestos
sobre la parte trasera de la tuerca 8, y situados en una relación
colaboradora al fiador 18 del miembro elástico 16 situado sobre el
cuerpo 6 de tubo, cuando está aplicado completamente con la mitad
macho del acoplamiento de fluido. El extremo 22 de fiador está
situado a un radio que es aproximadamente igual al radio 32 de base
de los dientes del trinquete 24. Así, cuando se rosca la tuerca 8
del montaje hembra 2 en el empalme macho homólogo para hacer
coincidir juntas las mitades macho y hembra 2 del acoplamiento de
fluido, el extremo 22 del fiador monta subiendo la superficie 30
inclinada de cada diente 26 de trinquete hacia el radio 34 de paso,
comprimiendo por ello el fiador 18 hacia un eje central 6.1 del
cuerpo 6 de tubo. En el extremo 30.1 de la rampa 30 inclinada de
cada diente 26 de trinquete, el dedo elástico 18 se extiende hacia
abajo del resalte 28 para ser recibido por un rebaje 32.1 formado
por el radio 32 de base y la siguiente rampa inclinada. Así, sólo
se puede hacer avanzar la tuerca 8 sobre el empalme macho. La
tuerca 8 sólo puede ser aflojada moviendo manualmente el fiador 18
hacia el eje central 6.1 del cuerpo 6 de tubo, de manera que se
puede salir del rebaje 32.1 del diente 26 de trinquete.
Esta disposición permite que la tuerca 8 del
montaje hembra 2 rote sólo en un sentido sin una fuerza excesiva,
bloqueando así la tuerca 8 sobre el cuerpo 6 de tubo. Esta
disposición asegura que la tuerca 8 resistirá el destalonado de la
mitad macho del acoplamiento de fluido bajo las condiciones más
severas de tipo vibratorio, medioambiental y otros tipos
dinámicos.
Aunque la presente invención funciona
eficientemente para resistir el aflojamiento en un extremo de una
longitud de tubería, la presente invención funciona más
preferiblemente cuando se usa como un sistema, como se muestra en la
figura 9, que incluye un montaje hembra 2 de bloqueo en ambos
extremos 40 y 42 de una pieza de tubería 38 de cualquier complejidad
geométrica, incluyendo un tramo sustancialmente recto de
tubería.
Como se muestra en la figura 9, un montaje hembra
2, que utiliza el dispositivo de bloqueo de tuerca según la presente
invención, está fijado en ambos extremos 40 y 42 de una longitud de
tubería 38 mediante soldadura, adhesivos, o similar. Cuando se usa
en tal sistema, el par de aflojamiento aplicado en un empalme
extremo es directamente resistido por el empalme en el otro extremo.
Específicamente, como se muestra en la figura 9B, el par de
aflojamiento (rotación negativa) a partir de vibraciones o de otro
efecto dinámico aplicado en un empalme extremo aprieta realmente
(rotación positiva) el otro empalme extremo y, así, aumenta más la
resistencia al aflojamiento.
Un ejemplo del par máximo de destalonado para un
acoplamiento de fluido que usa el dispositivo de bloqueo según la
primera realización para la presente invención se detalla en lo que
sigue. El ejemplo compara la presente invención con el procedimiento
del alambre de seguridad para retener una tuerca sobre un
acoplamiento de fluido. Para este ejemplo, la magnitud del par
requerido para destalonar una tuerca usando el procedimiento del
alambre de seguridad es la siguiente:
BOT = F x
D
El par de destalonado (BOT) es igual a la fuerza
(F) sobre el alambre de seguridad por la distancia (D) desde el
agujero del alambre de seguridad en la tuerca hasta la línea central
de la misma.
Se usa el límite de elasticidad del alambre como
la tensión en el mismo para conseguir un valor de par máximo
teórico. Se puede desarrollar una fuerza adicional en el alambre si
se permite seguir la deformación. Sin embargo, el estiramiento
resultante del alambre se consideraría inaceptable, ya que se
produciría la rotación de la tuerca.
usando el procedimiento del alambre de seguridad,
en el caso de un empalme de 12,7 mm, el alambre de seguridad de
máximo tamaño posible sería el de un diámetro de 1,575 mm. La fuerza
en el alambre (límite de elasticidad) a 241,32 MegaPascales (MPa)
sería 467,06 Newtons (N). Así, la fuerza que actúa sobre la tuerca
produciría un par de 5,05 Newtons por metro (N.m), ya que la
posición del agujero para el alambre está a 10,744 mm desde la línea
central de la tuerca.
Sin embargo, el dispositivo de bloqueo según la
presente invención tiene una capacidad de resistencia a la
compresión de 1.734,81 N para un empalme de 12,7 mm. Esta fuerza
actúa en una posición eficaz de 7,391 mm desde la línea central de
la tuerca, de manera que su capacidad de par es 12,77 N.m, o
aproximadamente 2,5 veces el máximo par conseguido usando el
procedimiento del alambre de seguridad. Este resultado se consigue
usando sólo un dedo elástico y, así, se duplica hasta 5 veces, si se
usan dos dedos elásticos para enclavarse con los dientes de
trinquete.
Aunque la tuerca se puede aflojar y/o retirar del
extremo macho del montaje del acoplamiento de fluido aplicando una
fuerza para vencer el par de destalonado creado por el dispositivo
de bloqueo según la presente invención, se prefiere si el fiador 18
se desaplica primero de los dientes del trinquete 24. Por otra
parte, el mecanismo de bloqueo según la presente invención puede ser
dañado temporal o permanentemente y no ser reutilizable.
Así, para ser capaz de reutilizar el mecanismo de
bloqueo según la presente invención, es preferible que el fiador 18
sea desaplicado de los dientes del trinquete 24 antes de la
aplicación mecánica de cualquier par para aflojar la tuerca.
En consecuencia, la presente invención utiliza un
nuevo mecanismo de liberación 44 para desaplicar uno o más fiadores
18 del miembro elástico 16 de los dientes del trinquete 24.
Específicamente, como se muestra en las figuras, el mecanismo de
liberación 44 según la presente invención incluye un anillo de
liberación 46 que está montado a rotación en el cuerpo 6 de tubo. La
rotación del anillo de liberación 46 desaplica el fiador 18 de los
dientes del trinquete 24, accionando los extremos 22 de cada fiador
18 hacia el eje central 6.1 del cuerpo 6 de tubo. La rotación
uniforme y precisa del anillo de liberación 46 se consigue por la
relación entre una arandela de guía 48 y un manguito de
accionamiento 50.
El anillo de liberación 46 incluye un diámetro
interior 46.1 con un rebaje interior 46.2 para recibir un fiador 18
en un estado expandido. La rotación del anillo de liberación en un
sentido de liberación 52 hace que el fiador 18 sea empujado hacia el
eje central 6.1 del cuerpo 6 de tubo, desaplicando así el fiador 18
de los dientes del trinquete 24.
Una superficie delantera 46.3 del anillo de
liberación 46 incluye una acanaladura 46.4 circunferencial que
recibe una cresta 8.6 circunferencial correspondiente situada sobre
el extremo 8.4 de la tuerca 8, que rodea los dientes del trinquete
24. La cresta 8.6 está bloqueada dentro de la acanaladura 46.4, de
manera que el anillo de liberación 46 y la tuerca 8 sean
inseparables. Sin embargo, el anillo de liberación 46 es capaz de
rotar libre y fácilmente con relación a la
\hbox{tuerca.}
Aunque no es necesario para poner en práctica el
mecanismo de liberación 44 de la presente invención, una arandela
de guía o un miembro de alineación 48 y un manguito 50 aseguran que
el mecanismo de liberación 44 permanece en alineación con el miembro
elástico 16 y el cuerpo 6 de tubo para impedir atascos y asegurar un
funcionamiento uniforme. La arandela de guía 48 consigue la
alineación usando una serie de guías que están recibidas en ranuras,
entre otros miembros. Específicamente, sobre la superficie trasera
46.5 del anillo de liberación 46 hay dos aberturas 46.6 para fijar
los extremos de los pasadores de guía 54 que se desplazan dentro de
dos ranuras 48.1 en arco colocadas en oposición situadas adyacentes
a la circunferencia exterior de la arandela de guía 48. La
disposición permite que el anillo de liberación 46 rote libremente
la longitud de las ranuras 48.1 en arco con relación a la arandela
de guía 48.
La arandela de guía 48 asegura también un
funcionamiento uniforme entre el manguito 50 y el anillo de
liberación 46 gracias al uso de dos miembros de guía 48.3
rectangulares, situados uno en oposición al otro y adyacentes al
diámetro exterior 48.5 de la arandela de guía 48. Los miembros de
guía 48.3 rectangulares están recibidos en unas ranuras 50.2
rectangulares correspondientes que discurren linealmente a lo largo
de la superficie interior 50.1 del manguito 50.
Un miembro de guía interno 48.6 situado adyacente
a un diámetro interior 48.9 de la arandela de guía 48 asegura la
alineación entre el manguito 50, el anillo de liberación 46 y el
miembro elástico 16. El miembro de guía interno 48.6 está recibido
en una ranura 16.1 lineal correspondiente en el miembro elástico
(y/o, también, en una ranura correspondiente que puede estar situada
dentro del cuerpo de tubo).
Dos pasadores de guía exteriores 46.7 que están
recibidos por dos ranuras de guía 50.5 helicoidales situadas a
través o parcialmente a través de la pared 50.4 del manguito 50 son
adyacentes a un diámetro exterior 46.8 del anillo de liberación 46.
Las ranuras de guía 50.5 helicoidales fuerzan al anillo de
liberación 46 a que rote en el sentido de las agujas del reloj,
mientras el manguito 50 es forzado lejos de un empalme coincidente
en un movimiento rectilíneo. La rotación del anillo de liberación
46, a su vez, hace entrar el fiador 18 contra el cuerpo 6 de tubo,
desaplicando los fiadores 18 de los dientes del trinquete 24.
El movimiento del manguito da como resultado que
el hexágono de tuerca se cubra cuando los fiadores son aplicados, y
se descubra cuando son desaplicados. Esto impide cualquier daño a
los fiadores por parte de un mecánico inexperto y proporciona
también una indicación visual de la posición de los fiadores; es
decir, bloqueados o desbloqueados. Para asegurar un agarre adecuado
del manguito por parte del mecánico, se puede añadir una superficie
de rozamiento, como se muestra en las figuras, al diámetro exterior
del manguito. La superficie de rozamiento puede ser mecanizada
dentro del manguito, o ser un miembro independiente.
Segunda
realización
En la segunda realización para la presente
invención, como se puede ver en las figuras 10A y 10B, un montaje
hembra 58 para un acoplamiento de fluido incluye un cuerpo 62 de
tubo, un miembro 64 de manguito, que contiene una serie de dientes
66 de trinquete que sobresalen axialmente. Los dientes 66 de
trinquete del miembro 64 de manguito están dispuestos en una
relación colaboradora con unos dientes 68.1 de trinquete
correspondientes que sobresalen axialmente hacia atrás dispuestos
en el lado trasero de una tuerca 68 del montaje hembra 58 del
acoplamiento de
fluido.
fluido.
En esta realización, el cuerpo 62 de tubo incluye
un rebaje 62.1 situado a medio camino entre los dos extremos 62.3 y
62.4 del cuerpo 62 de tubo para contener unos rodamientos de bolas
70 que están recibidos también en un rebaje 64.1 correspondiente en
el miembro del manguito 64. Los rodamientos de bolas 70 permiten que
el miembro del manguito 64 deslice fácilmente hacia arriba y hacia
abajo del cuerpo 62 de tubo, de manera que los dientes 66 de
trinquete del manguito 64 se pueden aplicar a o desaplicar de los
dientes 68.1 de trinquete de la tuerca 68, cuando el montaje está
instalado o retirado.
El cuerpo 62 de tubo puede incluir también un
rebaje 62.4 circunferencial adicional hacia un extremo delantero
62.5, para que un alambre 72 giratorio sea recibido por un rebaje
68.2 correspondiente en la superficie interior de la tuerca. Este
alambre 72 giratorio permite que la tuerca 68 rote libremente
alrededor del cuerpo 62 de tubo, y que deslice también en cualquier
dirección a lo largo del extremo delantero 62.5 del cuerpo 62 de
tubo.
La segunda realización incluye también un resorte
74, uno de cuyos extremos 74.1 se apoya contra los rodamientos de
bolas 70 contenidos en el manguito 64. El otro extremo 74.2 del
resorte 74 está fijado o situado adyacente a un extremo trasero 62.6
del cuerpo 6 de tubo.
Así, cuando el montaje hembra 58 según la segunda
realización de la presente invención es coincidente con un extremo
macho correspondiente (no mostrado) del acoplamiento de fluido, la
tuerca 68 es roscada al mismo moviendo el manguito 64 lejos de la
tuerca 68 hacia el extremo trasero 62.6 del cuerpo 62 de tubo, de
manera que la tuerca 68 puede rotar libremente sobre el extremo
macho del acoplamiento 60.
Tercera
realización
En la tercera realización para la presente
invención, el mecanismo de trinquete se reemplaza por un pasador o
una chaveta de bloqueo 78, o una pluralidad de ellos, que está
incluido sobre la porción trasera de un manguito 76. La presente
realización se ilustra en las figuras 11A y 11B con tres de tales
pasadores de bloqueo 78 y un miembro elástico 79, aunque se puede
usar también cualquier número de pasadores, desde un único pasador
hasta un pasador para cada y todas las ranuras. El manguito 76 está
fijado de modo deslizable a un cuerpo 80 de tubo de un montaje
hembra 82 del acoplamiento de fluido ilustrado del empalme
acampanado, utilizando el miembro de chaveta 78 situado sobre un
diámetro interior 88 de la porción trasera del manguito 76, que está
recibida en un rebaje o chavetero 94 mecanizado en una
circunferencia exterior 96 de la tuerca 92. Se pueden usar una o más
de las chavetas/chaveteros. La chaveta de bloqueo/chavetero permite
que el manguito 76 se mueva con un movimiento lineal paralelo a un
eje central 80.1 del cuerpo 80 de tubo, pero impide que el manguito
76 rote en cualquier sentido alrededor del cuerpo 80 de tubo.
En consecuencia, las chavetas 78 se deslizan
dentro de los chaveteros 94 correspondientes en la parte trasera de
la tuerca 92, cuando la tuerca se aprieta sobre el empalme
coincidente. Cada una de las chavetas 78 actúa como una cuña de
ajuste ("DUTCHMAN") para bloquear la tuerca, a través del
manguito 76, al cuerpo 80 de tubo e impedir que rote en cualquier
sentido. Cuando la tuerca está en una posición tal que los
chaveteros pueden recibir las chavetas, la posición se denomina
posición de bloqueo.
Cuando se tira del manguito hacia el empalme
coincidente, de manera que el o los chaveteros reciben la chaveta
(cuando la tuerca está en la posición de bloqueo), el manguito cubre
entonces el hexágono de tuerca, como en la segunda realización. Esta
propiedad, como se ha indicado previamente, impide cualquier posible
daño de llave para tuercas por parte de un mecánico inexperto.
Cuando las chavetas 78 no están aplicadas en los
chaveteros 94, la tuerca 92 es mantenida de manera rotatoria en una
posición fija por el miembro elástico. Se puede hacer girar la
tuerca en cualquier sentido aplicando una ligera fuerza rotatoria a
la misma. Un ruido de clic significa una rotación y es el resultado
de la porción extrema del fiador elástico aplicándose a los nervios.
El miembro elástico asegura también que los rebajes están alineados
apropiadamente para recibir los miembros de chaveta.
Específicamente, cada vez que suena un clic audible, los rebajes
situados sobre la parte trasera de la tuerca están en alineación
apropiada para recibir el o los miembros de chaveta.
Cuarta
realización
Como se muestra en la figura 12, la cuarta
realización de la presente invención es casi idéntica a la tercera
realización de la invención, excepto en que la cuarta realización
está diseñada con una chaveta 100, situada sobre el extremo trasero
del manguito, que intercala el extremo 103.1 de un fiador 103 de un
miembro elástico 102 fijado al cuerpo de tubo del montaje hembra,
según la presente realización, entre la chaveta 100 y un rebaje o
chavetero 112 en la parte trasera de una tuerca 116.
Mientras la presente invención de un dispositivo
de bloqueo para uso con un montaje de empalme, y sus variaciones, se
describen con detalle en esta memoria, debería ser evidente que la
descripción y las enseñanzas de la presente invención sugieren
muchos otros diseños alternativos para los expertos en la técnica.
En consecuencia, la presente invención no está limitada a la
descripción anterior.
Claims (11)
1. Un montaje de empalme hembra para un
acoplamiento que incluye un mecanismo de bloqueo, pudiéndose
conectar el montaje de empalme hembra a un empalme macho roscado,
comprendiendo dicho montaje de empalme hembra:
a) un cuerpo (6) de empalme;
b) un miembro de aseguramiento (16) que está
bloqueado de manera rotatoria a dicho cuerpo (6) de empalme; y
c) una tuerca (8);
caracterizado porque dicho
miembro de aseguramiento (16) es una estructura cilíndrica que tiene
un fiador (18) que sobresale de la superficie exterior de dicho
miembro de aseguramiento; y dicha tuerca (8) tiene una pluralidad de
aberturas (24) en relación colaboradora para aplicarse a dicho
fiador de dicho miembro de aseguramiento, en el que, cuando dicha
tuerca es roscada en un empalme macho correspondiente por rotación
de dicha tuerca (8) con relación a dicho cuerpo (6) de empalme en
un primer sentido, dicho fiador (18) de dicho miembro de
aseguramiento (16) se aplica al menos a una de las aberturas para
impedir la rotación relativa de dicha tuerca en un sentido opuesto a
dicho primer sentido, para bloquear dicha tuerca a dicho cuerpo (6)
de
empalme.
2. Un montaje de empalme hembra según la
reivindicación 1, en el que el cuerpo (6) de empalme tiene una
superficie exterior y un eje central, y en el que el miembro de
aseguramiento es un miembro elástico (16) cilíndrico, y las
aberturas (24) en la tuerca comprenden una pluralidad de dientes
(24) de trinquete.
3. Un montaje de empalme hembra según la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, que comprende además un
miembro de liberación (46) fijado a dicha tuerca (8) para rotar con
relación a la misma entre una posición de liberación, en la que el
miembro de liberación desaplica el fiador de las aberturas en la
tuerca, y una posición bloqueada, incluyendo dicho miembro de
liberación un diámetro interno (46.1) para rodear dicho miembro de
aseguramiento (16), incluyendo el diámetro interno un rebaje (46.2)
para recibir dicho fiador (18) en la posición bloqueada, y en el
que se hace salir dicho fiador del rebaje interno y lejos de dichas
aberturas (24) cuando se hace girar dicho miembro de liberación con
relación a la tuerca en el sentido de desaplicación del fiador
hasta la posición de liberación.
4. Un montaje de empalme hembra según la
reivindicación 3, que comprende además un manguito (50) fijado de
modo deslizable al montaje de empalme y que rodea una porción de
dicha tuerca, incluyendo dicho manguito un rebaje (50.5) helicoidal
para recibir un miembro de guía (46.7) situado sobre dicha
superficie exterior de dicho miembro de liberación (46), en el que
forzar axialmente dicho manguito (50) lejos de la tuerca (8) da
como resultado que dicho miembro de guía en movimiento dentro del
rebaje helicoidal haga girar dicho miembro de liberación en el
sentido de desaplicación del fiador para desaplicar dicho fiador de
dichos dientes del trinquete.
5. Un montaje de empalme hembra según la
reivindicación 4, que comprende además un miembro de alineación
(48) fijado a rotación a dicho miembro de liberación (46),
incluyendo dicho miembro de alineación una guía (48.3) de manguito,
que está recibida en una ranura (50.2) correspondiente que se
extiende axialmente dentro de dicho manguito.
6. Un montaje de empalme hembra según la
reivindicación 5, en el que dicho miembro de alineación comprende
además un miembro de guía (48) del cuerpo de empalme situado sobre
un diámetro interno de dicho miembro de alineación, siendo recibido
dicho miembro de guía del cuerpo de empalme por un rebaje
correspondiente sobre dicho cuerpo (6) de empalme y/o dicho miembro
de aseguramiento (16).
7. Un montaje de bloqueo para tubería para un
sistema de fluido, que comprende:
una longitud de tubería que se encuentra en
cualquier disposición geométrica, incluyendo una línea
sustancialmente recta;
un primer montaje de empalme hembra, según
cualquier reivindicación precedente, fijado a un primer extremo de
la tubería; y
un segundo montaje de empalme hembra, según
cualquier reivindicación precedente, fijado a un segundo extremo de
la tubería.
8. Un montaje de bloqueo para tubería según la
reivindicación 7, en el que las fuerzas de reacción desde los
empalmes macho son transmisibles a dicho cuerpo (6) de empalme de
dicho primer montaje de empalme hembra y dicha tubería a través de
dicha tuerca y dicho miembro de aseguramiento de dicho primer
montaje de empalme hembra, y a dicho cuerpo (6) de empalme de dicho
segundo montaje de empalme hembra y dicha tubería a través de dicha
tuerca y dicho miembro de aseguramiento de dicho segundo montaje de
empalme hembra.
9. Un procedimiento para bloquear una tuerca de
un montaje de empalme para un acoplamiento a un cuerpo (6) de
empalme del montaje de empalme, cuando este último es coincidente
con un empalme macho correspondiente, incluyendo el montaje de
empalme un miembro de aseguramiento, siendo el miembro de
aseguramiento (16) una estructura cilíndrica que tiene un fiador
(18) que sobresale de la superficie exterior del miembro de
aseguramiento, en el que el miembro de aseguramiento (16) está
bloqueado de manera rotatoria al cuerpo (6) de empalme para
aplicación con una pluralidad de aberturas (24) dispuestas sobre la
tuerca, cuando la tuerca es roscada en el empalme macho,
comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:
roscar el empalme macho en la tuerca haciéndola
girar en un primer sentido; y
aplicar el fiador (18) del miembro de
aseguramiento (16) con al menos una de la pluralidad de aberturas
para impedir la rotación relativa de dicha tuerca en un sentido
opuesto a dicho primer sentido, para bloquear dicha tuerca a dicho
cuerpo (6) de empalme.
10. Un montaje de empalme hembra para un
acoplamiento, pudiéndose conectar el montaje de empalme a un
empalme macho roscado, comprendiendo dicho montaje de empalme
hembra:
a) un cuerpo (6) de empalme;
b) un miembro de aseguramiento (16) y una
disposición del trinquete (24) para aplicarse a dicho miembro de
aseguramiento; y
c) una tuerca;
en el que dicho miembro de
aseguramiento (16) y dicha disposición del trinquete (24) están
fijados sin rotación a uno respectivo de dicho cuerpo (6) de
empalme y dicha tuerca, y en el que dicho miembro de aseguramiento
(16) tiene un fiador que sobresale de una superficie de dicho
miembro de aseguramiento, y en el que, cuando dicha tuerca es
roscada en un empalme macho correspondiente, dicho miembro de
aseguramiento (16) se aplica a dicha disposición del trinquete para
bloquear dicha tuerca a dicho cuerpo (6) de
empalme.
11. Un montaje de empalme hembra según la
reivindicación 10, en el que la disposición del trinquete (66) está
montada sin rotación en el cuerpo de empalme, y el miembro de
aseguramiento comprende un saliente (68.1) montado en la tuerca (68)
para aplicación con la disposición del trinquete (66).
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