ES2240928T3 - Racor rapido para la conexion amovible de dos conducciones. - Google Patents

Abstract

Racor rápido para la conexión amovible de dos conducciones recorridas por un fluido a presión, comprendiendo dicho racor dos elementos macho y hembra aptos para enmangarse axialmente uno en el otro, estando el cuerpo del elemento hembra equipado con un pestillo cargado, montado en deslizamiento en dicho cuerpo y perforado por una abertura central para el enmangado de dicho elemento macho, estando la pared de la abertura del pestillo equipada con tres dientes desplazados unos con respecto a los otros a lo largo de un eje central de dicha abertura, mientras que dicho elemento macho está provisto de un escalonado apto para descansar selectivamente contra uno de dichos dientes, caracterizado porque dicho racor comprende unos medios (16, 16¿) de puesta en comunicación de la conducción corriente abajo (C2) con la atmósfera ambiente (E) cuando dicho elemento macho (B) descansa por su escalonado (72) contra el diente intermedio (54).

Description

Racor rápido para la conexión amovible de dos conducciones.

La presente invención se refiere a un racor rápido para la conexión amovible de dos conducciones recorridas por un fluido a presión.

Por la patente FR-2 514 855, se conoce un racor rápido que comprende dos elementos macho y hembra apropiados para enmangarse axialmente provocando la apertura de una válvula montada en el cuerpo del elemento hembra, estando este cuerpo equipado con un pestillo cargado, montado en deslizamiento en este cuerpo y perforado por una abertura central para el enmangado del elemento macho. La pared de la abertura del pestillo presenta tres dientes desplazados unos con respecto a los otros a lo largo de un eje central de esta abertura, mientras que el elemento macho está provisto de un escalonado apto para descansar selectivamente contra uno de estos dientes. El movimiento de desenclavado de este racor conocido tiene lugar en dos etapas que corresponden, respectivamente, al apoyo del escalonado del elemento macho sobre el diente intermedio y sobre el diente más próximo a la desembocadura del elemento hembra. Cuando el elemento macho descansa por su escalonado contra el diente más próximo a la desembocadura, el aire contenido en el conducto conectado con el elemento macho puede ser expulsado hacia el exterior, sin riesgo demasiado importante de arrancado del elemento macho o de un movimiento de látigo de la conducción asociada.

Esta disposición clásica es satisfactoria en el plano de la robustez y de la fiabilidad.

Sin embargo, cuando el elemento macho está apoyado por su escalonado contra el diente intermedio, ejerce sobre éste un esfuerzo que depende de la presión del fluido presente en la conducción conectada al elemento macho. Este esfuerzo induce unos rozamientos que se oponen al deslizamiento del pestillo en el cuerpo del elemento hembra. Para vencer estos esfuerzos de rozamiento, es necesario utilizar un resorte potente que carga elásticamente el pestillo hacia una posición de liberación del diente intermedio. Esto puede resultar molesto cuando tiene lugar el acoplamiento del racor puesto que el esfuerzo generado por este resorte debe ser vencido para permitir la introducción del elemento macho en el elemento
hembra.

En otros términos, un racor del tipo citado resulta difícil de maniobrar cuando es utilizado con un fluido a presión relativamente importante. Ahora bien, un racor de este tipo debe poder ser utilizado para unas redes de fluido a 6 ó 10 bars, incluso a 25 bars, en cuyo caso es efectivamente delicado maniobrarlo manualmente.

En la práctica, conviene no modificar la geometría del elemento terminal macho que está estandarizada.

La presente invención prevé proponer un racor rápido que puede ser maniobrado fácilmente, incluso cuando la presión del fluido es relativamente importante, y que comprende un terminal macho estándar.

En esta esencialidad, la invención se refiere a un racor del tipo citado que comprende unos medios de puesta en comunicación de la conducción corriente abajo con la atmósfera ambiente cuando el elemento macho descansa por su escalonado contra el diente intermedio.

Gracias a la invención, la conducción corriente abajo puede ser purgada del fluido que contiene, mientras el terminal macho está apoyado sobre el diente intermedio, de tal manera que, al término de esta operación de purga, la presión reinante en la conducción corriente abajo es sensiblemente igual a la presión ambiente y que el escalonado no ejerce esfuerzo importante sobre el diente intermedio, lo que permite una maniobra fácil del pestillo.

Según unos aspectos ventajosos pero no obligatorios de la invención, este racor incorpora una o varias de las características siguientes:

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Los medios de comunicación citados comprenden por lo menos un orificio practicado en el cuerpo del elemento hembra, corriente abajo de la válvula. Este orificio puede ventajosamente ser obturado por el elemento macho cuando éste descansa por su escalonado contra el diente más alejado de la desembocadura de un conducto central del elemento hembra. En otros términos, este orificio está cerrado cuando el racor está en configuración pasante. Se puede, además, prever que este orificio se extienda según una dirección globalmente radial con respecto al eje de enmangado de los elementos machos y hembras.

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Los medios de puesta en comunicación están dispuestos en una zona del cuerpo del elemento hembra distinta de la parte en la cual desliza el pestillo. Gracias a este aspecto de la invención , el fluido que proviene de la conducción corriente abajo no corre el riesgo de perturbar el deslizamiento del pestillo.

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Los medios de puesta en comunicación están dispuestos corriente arriba de la parte del cuerpo del elemento hembra en la cual desliza el pestillo.

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El elemento hembra está equipado con medios aptos para asegurar la estanqueidad de la conexión entre los elementos macho y hembra, mientras que, cuando descansa contra el diente intermedio, el terminal macho está separado con respecto a los medios de estanqueidad. Así, los medios de estanqueidad no se oponen a la purga de la conducción corriente abajo.

La invención se comprenderá mejora y otras ventajas de ésta aparecerán más claramente a la luz de la descripción que sigue de un modo de realización de un racor rápido de acuerdo con su principio, dada únicamente a título de ejemplo y con referencia a los planos anexos, en los que:

- la figura 1 es una sección axial de un racor rápido de acuerdo con la presente invención, estando los elementos machos y hembras representados en posición pasante y enclavada;

- la figura 2 es una sección análoga a la figura 1, cuando tiene lugar una primera etapa de apertura del racor;

- la figura 3 es una sección análoga a la figura 1, cuando tiene lugar una segunda etapa de apertura del racor y

- la figura 4 es una sección análoga a la figura 1, cuando los elementos machos y hembras están desacoplados.

El racor representado en las figuras 1 a 4 comprende un elemento hembra A y un elemento o terminal macho B conectados respectivamente a una conducción corriente arriba C_{1} y a una conducción corriente abajo C_{2}. La conducción corriente arriba C_{1} está a su vez conectada a una fuente de fluido a presión no representada.

El cuerpo 1 del elemento hembra es de forma externa globalmente cilíndrica y circular, centrado sobre un eje X-X' que es también el eje longitudinal de un conducto 11, interno al cuerpo 1 y en el cual está dispuesta una válvula 2 móvil según el eje X-X'. El cuerpo 1 está también equipado con una junta 3 que forma un asiento para la válvula y dispuesto en el interior de una garganta 12 practicada en la pared del conducto 11.

El cuerpo 1 forma una segunda garganta 13 de recepción de una junta tórica 4.

El cuerpo 1 está también provisto de un alojamiento cilíndrico 14 que se extiende globalmente en la dirección de un eje Y-Y' perpendicular al eje X-X'.

En el interior del alojamiento 14 está montado, en deslizamiento, un pestillo 5 sobre el cual un resorte 6 ejerce un esfuerzo elástico F_{1} dirigido hacia la parte opuesta al fondo 14a del alojamiento 14, es decir en dirección a su desembocadura 14b. El movimiento del pestillo 5 bajo el efecto del esfuerzo F_{1} está limitado por un resalte 51 que queda apoyado contra un escalonado 14c del alojamiento 14.

El resorte 6 es de forma troncocónica y se introduce en un rehundido 56 previsto sobre la cara externa del pestillo 5.

El pestillo 5 está provisto de una abertura central 52 centrada sobre un eje X_{5}-X'_{5} paralelo al eje X-X'. La abertura 52 está bordeada por tres dientes.

Un primer diente 53 forma una superficie 53a globalmente perpendicular al eje X_{5}-X'_{5}.

Un segundo diente 54 está dispuesto del lado del pestillo 5 opuesto al resorte 6. El mismo define una superficie 54a globalmente perpendicular al eje X_{5}-X'_{5}.

Un tercer diente 55 está realizado del lado del pestillo 5 más próximo al resorte 6 y forma una superficie 55a globalmente perpendicular al eje X_{5}-X'_{5}.

Los dientes 53, 54 y 55 se extienden a partir de la circunferencia de la abertura 52 en dirección al eje X_{5}-X'_{5}. El diente 53 es el más alejado de la desembocadura 15 del conducto 11, mientras que el diente 55 es el más próximo a esta desembocadura, siendo el diente 54 intermedio entre los dientes 53 y 55.

Una perforación 16 comunica el conducto 11, corriente abajo de la válvula 2, con la atmósfera exterior E. En la práctica, y como destaca de las figuras 3 y 4, varias perforaciones del tipo de la perforación 16 pueden estar repartidas alrededor del eje X-X', apareciendo una de estas otras perforaciones con la referencia 16'. En el ejemplo representado, el cuerpo 1 está provisto de tres perforaciones 16' repartidas en 120º alrededor del eje X-X'.

El terminal macho B comprende un cuerpo 7 metálico provisto de un collarín 71 que forma un escalonado 72 destinado a apoyarse selectivamente contra uno de los dientes 53, 54 ó 55.

El collarín 71 está también provisto de una rampa inclinada 73 troncocónica y convergente en dirección al extremo delantero 74 del cuerpo 7.

El funcionamiento es el siguiente:

Cuando tiene lugar el enmangado del elemento B en el elemento A, el funcionamiento es análogo al del racor conocido por el documento FR-B-2 514 855.

Esto permite alcanzar la posición de la figura 1 en la que el flujo del fluido está representado por las flechas F_{2}. En esta posición, el terminal B está en contacto con la junta 4, lo que evita las fugas hacia el exterior del racor.

En la configuración de la figura 1, el cuerpo 7 obtura las perforaciones 16 y 16'.

A partir de esta posición, y cuando se desea desacoplar los elementos A y B, es suficiente ejercer sobre el pestillo 5 un esfuerzo F_{3} opuesto al esfuerzo F_{1}, lo que tiene por efecto hacer deslizar el pestillo 5 en el alojamiento 14 en dirección al fondo 14a, permitiendo esto liberar el diente 53 con respecto al collarín 71. Debido a este desplazamiento, el diente 54 pasa a colocarse sobre la trayectoria de liberación del escalonado 72 que queda entonces apoyado contra la superficie 54a. En esta posición representada en la figura 2, el extremo delantero 74 del cuerpo 7 está liberado con respecto a la válvula 2 y a la junta 4, mientras que la perforación 16 está en comunicación con el volumen interno 75 del cuerpo 7, lo que permite un flujo del fluido de la conducción corriente abajo C_{2} hacia el exterior E, como se ha representado por la flecha F_{4}. El fluido que se encuentra en la conducción corriente arriba C_{1} permanece corriente arriba de la válvula 2 que está en apoyo firme contra su asiento 3 bajo el efecto de la presión P que reina en la parte corriente arriba del conducto 11.

Gracias al flujo F_{4}, la presión P' en el volumen 75 disminuye rápidamente, de tal manera que el esfuerzo de rozamiento entre el escalonado 72 y la superficie 54a disminuye rápidamente. Cuando este esfuerzo de presión alcanza un valor de umbral inferior, este esfuerzo es vencido por el esfuerzo F_{1} y el resorte 6 empuja el pestillo 5 hacia la posición de la figura 3 en la que el terminal 7 es eficazmente retenido en posición gracias a la cooperación de la superficie 55a y del escalonado 72.

Como el esfuerzo de rozamiento entre las superficies 72 y 54a es relativamente pequeño, el esfuerzo F_{1} que debe ser ejercido por el resorte 6 para llevar de nuevo el pestillo 5 hacia la posición de la figura 3 no es demasiado importante, incluso si la presión P de origen es relativamente elevada. En efecto, este esfuerzo F_{1} es independiente de esta presión puesto que interviene después de la purga de la conducción a través de las perforaciones 16 y 16'.

La constante de rigidez del resorte 6 puede así ser elegida con un valor relativamente bajo. Así, el usuario no percibe una resistencia demasiado importante al esfuerzo F_{3} que debe ejercer.

El elemento macho B puede entonces ser definitivamente liberado por un nuevo apoyo sobre el pestillo 5, tal como el representado por la flecha F'_{3} en la figura 4, teniendo este apoyo por efecto escamotear el diente 55 con respecto al collarín 71. Se puede entonces retirar el terminal B como se ha representado por la flecha F_{5}.

La invención permite realizar la purga de la conducción corriente abajo sobre el diente intermedio y, así, limitar el esfuerzo a vencer para pasar de la posición de la figura 2 a la de la figura 3, es decir limitar la constante de rigidez del resorte 6. Siendo esta constante de rigidez más baja que en los dispositivos conocidos, el esfuerzo F_{3} o F'_{3} a ejercer para introducir el pestillo 5 en el alojamiento 14 puede ser más pequeño.

El hecho de que las perforaciones 16 y 16' estén situadas en una zona 17 del cuerpo 1 distinta del alojamiento 14 permite evitar que la parte esencial del flujo F_{4} se propague hacia el interior del alojamiento 14 y no tenga tendencia a empujar el pestillo 5 en contra del esfuerzo F_{3}, lo que podría provocar que el usuario aumente instintivamente la presión que ejerce con el dedo sobre la superficie externa 56 del pestillo o botón 5, y provoque un desenclavamiento completo del racor antes de la purga total de la conducción corriente abajo C_{2}.

La invención permite por tanto tener la certidumbre de que la conducción C_{2} está eficazmente purgada antes de que el elemento macho B sea retirado del elemento hembra A.

Claims (7)

1. Racor rápido para la conexión amovible de dos conducciones recorridas por un fluido a presión, comprendiendo dicho racor dos elementos macho y hembra aptos para enmangarse axialmente uno en el otro, estando el cuerpo del elemento hembra equipado con un pestillo cargado, montado en deslizamiento en dicho cuerpo y perforado por una abertura central para el enmangado de dicho elemento macho, estando la pared de la abertura del pestillo equipada con tres dientes desplazados unos con respecto a los otros a lo largo de un eje central de dicha abertura, mientras que dicho elemento macho está provisto de un escalonado apto para descansar selectivamente contra uno de dichos dientes, caracterizado porque dicho racor comprende unos medios (16, 16') de puesta en comunicación de la conducción corriente abajo (C_{2}) con la atmósfera ambiente (E) cuando dicho elemento macho (B) descansa por su escalonado (72) contra el diente intermedio (54).

2. Racor rápido según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de comunicación comprenden por lo menos un orificio (16, 16') practicado en dicho cuerpo (1) del elemento hembra (A), corriente abajo de una válvula (2) móvil en dicho cuerpo.

3. Racor rápido según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho orificio (16, 16') es apto para ser obturado por dicho elemento macho (B) cuando dicho elemento macho descansa por su escalonado (72) contra el diente (53) más alejado de la desembocadura (15) de dicho elemento hembra (A).

4. Racor rápido según una de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque dicho orificio (16, 16') se extiende según una dirección globalmente radial con respecto al eje (X-X') de enmangado de dichos elementos macho (B) y hembra (A).

5. Racor rápido según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos medios de puesta en comunicación (16) están dispuestos en una zona (17) de dicho cuerpo (1) del elemento hembra (A) distinto de la parte (14) en la cual desliza (F_{1}, F_{3}) dicho pestillo (5).

6. Racor rápido según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos medios de puesta en comunicación (16) están dispuestos corriente arriba de la parte (14) de dicho cuerpo (1) del elemento hembra (A) en el cual desliza (F_{1}, F_{3}) dicho pestillo (5).

7. Racor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho elemento hembra (A) está equipado con medios (4) aptos para asegurar la estanqueidad de la conexión entre los elementos macho y hembra (A, B) y porque, cuando dicho elemento macho descansa por su escalonado (72) contra el diente intermedio (54), está separado con respecto a dichos medios de estanqueidad.