ES2319769T3 - Acoplador anti-estancamiento. - Google Patents
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Abstract
Un acoplador (10) para unir una tubería (12) que tiene un diámetro interior y un diámetro exterior a una abertura (13) mayor que el diámetro interior de la tubería (12), teniendo el acoplador (10) sus extremos abiertos y definiendo un canal (20) entre dichos extremos que tiene un tramo (16) recto y un tramo (18) en ángulo, teniendo el tramo (16) recto un diámetro interior uniforme concéntrico alrededor de una línea (26) central y dimensionado para alojar el diámetro exterior de la tubería (12), teniendo el tramo (18) en ángulo un extremo (24) ancho y un extremo (28) estrecho con un diámetro interior menor que el del extremo (24) ancho y el tramo (16) recto, en el cual el tramo (18) en ángulo tiene una porción superior por encima de la línea (26) central que al menos en parte aumenta de radio desde el extremo (28) estrecho hacia el extremo (24) ancho y una porción inferior a un lado de la línea (26) central opuesto a la porción superior que tiene un radio constante al menos a lo largo de una línea que se extiende entre los extremos estrecho (28) y ancho (24) en una posición a las seis en punto con respecto al extremo abierto del tramo (18) en ángulo, caracterizado porque ese extremo (24) ancho del tramo en ángulo incluye una característica (46) de alineamiento para fijar la posición giratoria del acoplador (10) alrededor de la línea (26) central, incluyendo la característica (46) de alineamiento una lengüeta que sobresale del tramo (18) en ángulo esencialmente paralela a la línea (26) central y que tiene una ranura (48) axial dimensionada para alojar a una chaveta (50) fija con respecto a la abertura (13).
Description
Acoplador
anti-estancamiento.
El presente invento se refiere a uniones para
acoplar una tubería de agua a la admisión de una bomba, tal como la
utilizada en spas de hidroterapia.
Los spas o bañeras de hidroterapia incluyen
chorros de agua para inducir turbulencia en el agua. Los chorros
están situados aguas abajo de una o más bombas de agua. Se alimenta
agua a cada bomba a través de una brida de admisión a la cual está
conectada una tubería de suministro, fabricada típicamente de
material de cloruro de polivinilo. Las tuberías de suministro
convencionales son de un diámetro ligeramente menor que la abertura
a la brida de admisión. De esta manera, se usa una unión o acoplador
especial para unir la tubería con la brida de admisión. Este
acoplador puede estar conformado como parte de la brida o puede ser
una pieza independiente conectada a la brida de alguna manera.
Por ejemplo, la brida de admisión puede tener
una extensión tubular que defina la abertura de admisión. Un
acoplador tubular independiente puede estar unido con la extensión
tubular mediante un anillo roscado sobre la extensión y que
aprisiona a una pestaña periférica del acoplador. El espesor de
pared del acoplador disminuye su diámetro interior de manera que
tiene un tamaño justo lo suficientemente grande para acomodar el
diámetro exterior de la tubería de suministro, proporcionando de
ese modo la unión de la tubería de suministro a la brida de
admisión. Se pueden usar una o más juntas tóricas para sellar la
conexión cuando se aprieta el anillo. La patente U.S. 5.701.388
explica un sistema similar y una unidad de bomba del tipo para el
cual el presente invento está diseñado para ser utilizado.
El problema con las construcciones existentes es
que el espesor de pared del acoplador y/o de la tubería de
suministro se extiende radialmente hacia el interior (de menor
diámetro) que la abertura de la brida de admisión. De esta forma,
el acoplador y posiblemente la tubería de suministro se pueden
convertir en una obstrucción al flujo de retorno de agua procedente
de la brida de admisión provocando estancamiento o acumulación de
agua durante periodos en los que no se está haciendo funcionar la
bomba. La cantidad de agua residual retenida dentro de la bomba o
de sus tuberías de suministro está regulada para reducir la
aparición de bacterias que se desarrollan en el agua estancada. Una
manera de reducir la cantidad de retención de agua residual es
elevar la bomba ligeramente e inclinarla hacia atrás varios grados
con respecto a la horizontal, de manera que una mayor cantidad del
agua retornará a través de la tubería de suministro por gravedad.
Sin embargo, hacer esto puede dificultar la estabilización de la
bomba así como puede crear algunos problemas de vaciado de agua
aguas abajo en la tubería de succión debido a la ahora menor
inclinación global desde los chorros de agua a la bomba.
Por consiguiente, se desea una conexión mejorada
en la brida de admisión de la bomba.
En el documento
US-A-4661041 se muestra otro ejemplo
de un acoplador para unir una tubería a una abertura de una carcasa
de bomba.
Del documento
US-A-3680896 se conoce un acoplador
de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
El presente invento proporciona un acoplador
para unir una tubería que tiene un diámetro interior y un diámetro
exterior a una abertura mayor que el diámetro interior de la
tubería, estando el acoplador abierto por los extremos y definiendo
dicho acoplador entre los citados extremos un canal que tiene un
tramo recto y un tramo en ángulo, teniendo el tramo recto un
diámetro interior uniforme concéntrico alrededor de una línea
central y dimensionado para alojar al diámetro exterior de la
tubería, teniendo el tramo en ángulo un extremo ancho y un extremo
estrecho con un diámetro interior menor que el del extremo ancho y
el del tramo recto, en el cual el tramo en ángulo tiene una porción
superior por encima de la línea central que, al menos en parte,
aumenta de radio desde el extremo estrecho hacia el extremo ancho y
una porción inferior situada a un lado de la línea central opuesto
al lado de la porción superior, que tiene un radio constante al
menos a lo largo de una línea que se extiende entre los extremos
estrecho y ancho en una posición a las seis en punto con respecto
al extremo abierto del tramo en ángulo, en el cual el extremo ancho
del tramo en ángulo incluye una característica de alineamiento para
fijar la posición giratoria del acoplador alrededor de la línea
central, incluyendo la característica de alineamiento una lengüeta
que sobresale desde el tramo en ángulo esencialmente paralela a la
línea central y que tiene una ranura axial dimensionada para alojar
a una chaveta fijada con respecto a la abertura.
En una forma preferente el extremo estrecho del
tramo en ángulo tiene un diámetro interior menor que el de la
tubería.
En otra forma preferente el extremo ancho del
tramo en ángulo define una ranura frontal circular que contiene una
junta tórica.
En otra forma preferente adicional el extremo
ancho del tramo en ángulo incluye una característica de alineamiento
para fijar la posición giratoria del acoplador alrededor de la
línea central. La característica de alineamiento está situada
preferiblemente en la porción superior del tramo en ángulo e incluye
una lengüeta que sobresale desde el tramo en ángulo esencialmente
paralela a la línea central con una ranura axial dimensionada para
alojar a un pasador fijado con respecto a la abertura.
De esta forma, el presente invento proporciona
un acoplador mejorado diseñado especialmente para conectar una
tubería de suministro de agua de diámetro estándar a la admisión de
una carcasa de bomba sin obstruir el flujo de retorno de agua y sin
provocar acumulación cuando no se está haciendo funcionar la bomba.
La característica de alineamiento integral garantiza que el
acoplador está orientado correctamente de manera que no se produce
estancamiento. La ranura frontal acepta juntas tóricas estándar para
sellar la conexión. Además, el canal interno hace una transición
suave hacia al extremo más ancho para no tener un impacto adverso
sobre las características de presión y flujo del agua que pasa a
través de la conexión.
Estas y otras ventajas adicionales del invento
resultarán evidentes a partir de la descripción detallada y los
dibujos. Lo que sigue es una descripción de una realización
preferente del presente invento. Para evaluar el alcance completo
del invento se debería mirar a las reivindicaciones, dado que la
realización preferente no pretende ser la única realización dentro
del alcance del invento.
La figura 1 es una vista en perspectiva de un
conjunto de admisión de bomba que incluye un acoplador
anti-estancamiento de acuerdo con el presente
invento;
La figura 2 es una vista en perspectiva
explosionada del mismo;
La figura 3 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea 3-3 de la figura
1;
La figura 4 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea 4-4 de la figura 3;
y
La figura 5 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea 5-5 de la figura
2.
Haciendo referencia a las figuras
1-3, el presente invento proporciona un acoplador 10
diseñado especialmente, el cual en una aplicación se puede usar
para conectar una tubería 12 de suministro de agua (mostrada en
línea fantasma) a la abertura 13 de una brida 14 de admisión de una
bomba de agua (no mostrada) utilizada para hacer circular agua en
un spa de hidroterapia. El diámetro de la abertura 13 y el diámetro
exterior de la tubería 12 de suministro son tamaños estándar siendo
mayor la abertura 13 de tal manera que la tubería 12 de suministro
no se puede unir directamente con la brida 14 de admisión sin que se
produzcan fugas.
Haciendo referencia a las figuras 2, 3 y 5, el
acoplador 10 es una pieza generalmente tubular que tiene un tramo
16 recto y un tramo 18 en ángulo que definen un canal 20 que se abre
en extremos 22 y 24 opuestos del acoplador 10. El diámetro interior
del extremo 22 está redondeado para facilitar la inserción de la
tubería 12 de suministro en su interior. El tramo 16 recto es
cilíndrico y tiene un diámetro interior y un diámetro exterior,
ambos de radio uniforme y concéntricos alrededor de una línea 26
central. El tramo 16 recto hace una transición al tramo 18 en
ángulo en un extremo 28 estrecho interno intermedio del tramo 18 en
ángulo, definiendo en este punto el acoplador 10 un escalón
radialmente hacia el interior de manera que el canal 20 está en su
punto más estrecho. Desde ese punto, el acoplador 10 forma un ángulo
en una dirección ascendente de manera que el extremo 24 ancho está
desplazado axialmente con respecto al extremo 22. La superficie
interior del tramo 18 en ángulo varía con respecto a su superficie
exterior según se avanza desde su extremo 28 estrecho hacia el
extremo 24 ancho.
Haciendo referencia a las figuras
3-5, en concreto, la superficie exterior
inicialmente forma un ángulo y a continuación se endereza hasta una
pestaña 30 periférica en escalón hacia el exterior. Aunque forma un
ángulo, la superficie exterior tiene una sección transversal
generalmente circular. La superficie interior, por el contrario, se
estrecha de forma suave radialmente hacia el exterior desde el
extremo 28 estrecho hacia el extremo 24 ancho. Más en concreto, una
porción superior de la superficie interior, que está por encima de
la línea 26 central de la figura 3, se expande hacia fuera de tal
manera que el radio desde la línea central varía (aumenta) desde el
extremo 28 estrecho hacia el extremo 24 ancho. De hecho, toda la
superficie interior se expande de esta manera excepto a lo largo de
una porción 32 recta justo en el fondo o en la posición a las seis
en punto por debajo de la línea 26 central, donde el radio desde la
línea central es uniforme desde el extremo 28 estrecho hasta el
extremo 24 ancho. Esta porción 32 recta o plana se curva suavemente
en el interior de la superficie interior curvada (véase la figura
4) para que toda la superficie interior haga una transición suave
de estrecha a ancha para no inducir cambios en la presión o en el
flujo del agua que pasa a través del acoplador 10.
Haciendo referencia a la figura 3, la
configuración explicada anteriormente está diseñada para eliminar
obstrucciones o superficies de estancamiento que impiden que el
flujo libre de agua que retorna desde la bomba entre al interior de
la tubería 12 de suministro. Como se ha mostrado, el fondo 32 recto
del tramo 18 en ángulo está esencialmente alineado con el fondo de
la abertura 13 de la brida 14 de la bomba y, además, preferiblemente
está radialmente dentro del diámetro interior de la tubería 12 de
suministro, aunque podría estar al ras. La porción superior del
acoplador 10 situada por encima de la línea 26 central no es
importante a este respecto dado que el agua correrá hacia abajo
hasta el fondo por gravedad.
El extremo 24 ancho del acoplador 10 define una
ranura 34 frontal que contiene una junta 38 tórica para el sellado
contra una extensión 40 tubular de la brida 14 de admisión. La
extensión 40 tubular está roscada externamente de manera que un
anillo 42 roscado internamente pueda fijar el acoplador 10 (y por lo
tanto la tubería 12 de suministro) a la brida 14 de admisión. El
anillo 42 tiene un labio 44 que aprieta contra la pestaña 30
periférica del acoplador 10. El giro del anillo 42 aprieta el
acoplador 10 a la brida 14 de admisión y comprime la junta 38
tórica para crear un sello estanco. Preferiblemente, el acoplador 10
y la tubería 12 de suministro están fabricados de cloruro de
polivinilo de tal manera que se puede utilizar el cemento de unión
convencional para fijar estas dos piezas entre sí.
La orientación correcta del acoplador 10 con
respecto a la brida 14 de admisión es esencial para evitar el
estancamiento. De esta forma, se proporciona una característica 46
de alineamiento especial en la porción superior del acoplador 10.
La característica 46 de alineamiento es esencialmente una lengüeta o
saliente que se extiende en paralelo a la línea 26 central desde el
extremo 24 ancho. La lengüeta tiene una ranura 48 axial que se abre
en su extremo más alejado, la cual está dimensionada para ajustar
alrededor de una chaveta 50 del saliente 40 tubular de la brida 14
de admisión que se extiende radialmente hacia el interior hacia el
centro de la abertura 13. La chaveta 50 y la lengüeta están situadas
en la posición a las doce en punto de tal manera que el acoplador
10 queda conectado en la orientación adecuada con el tramo 18 en
ángulo subiendo en ángulo desde el tramo 16 recto cuando la chaveta
50 está en el interior de la
ranura 48.
ranura 48.
De esta forma, el presente invento proporciona
un acoplador mejorado diseñado especialmente para conectar una
tubería de suministro de agua de diámetro estándar a la admisión de
una carcasa de bomba sin obstruir el flujo de retorno de agua y sin
provocar acumulación de agua cuando no se está haciendo funcionar la
bomba. La característica de alineamiento integral garantiza que el
acoplador queda orientado de forma adecuada para que no se produzca
estancamiento. La ranura frontal acepta juntas tóricas estándar para
el sellado de la conexión. Además, el canal interno hace una
transición de forma suave hasta el extremo más ancho para no afectar
adversamente a las características de presión y de flujo del agua
que pasa a través de la conexión.
Se debería observar que anteriormente sólo se ha
descrito una realización preferente del invento. Por lo tanto, el
invento no se debería limitar a la realización descrita. Para
establecer el alcance total del invento, se debería hacer
referencia a las siguientes reivindicaciones.
El invento es una unión o acoplador para unir
una tubería de agua a una abertura de diámetro mayor sin provocar
acumulación u estancamiento de agua en la conexión.
Claims (7)
1. Un acoplador (10) para unir una tubería (12)
que tiene un diámetro interior y un diámetro exterior a una
abertura (13) mayor que el diámetro interior de la tubería (12),
teniendo el acoplador (10) sus extremos abiertos y definiendo un
canal (20) entre dichos extremos que tiene un tramo (16) recto y un
tramo (18) en ángulo, teniendo el tramo (16) recto un diámetro
interior uniforme concéntrico alrededor de una línea (26) central y
dimensionado para alojar el diámetro exterior de la tubería (12),
teniendo el tramo (18) en ángulo un extremo (24) ancho y un extremo
(28) estrecho con un diámetro interior menor que el del extremo (24)
ancho y el tramo (16) recto, en el cual el tramo (18) en ángulo
tiene una porción superior por encima de la línea (26) central que
al menos en parte aumenta de radio desde el extremo (28) estrecho
hacia el extremo (24) ancho y una porción inferior a un lado de la
línea (26) central opuesto a la porción superior que tiene un radio
constante al menos a lo largo de una línea que se extiende entre
los extremos estrecho (28) y ancho (24) en una posición a las seis
en punto con respecto al extremo abierto del tramo (18) en ángulo,
caracterizado porque ese extremo (24) ancho del tramo en
ángulo incluye una característica (46) de alineamiento para fijar la
posición giratoria del acoplador (10) alrededor de la línea (26)
central, incluyendo la característica (46) de alineamiento una
lengüeta que sobresale del tramo (18) en ángulo esencialmente
paralela a la línea (26) central y que tiene una ranura (48) axial
dimensionada para alojar a una chaveta (50) fija con respecto a la
abertura (13).
2. El acoplador (10) de la reivindicación 1, en
el cual el extremo (28) estrecho del tramo en ángulo es de un
diámetro interior menor que el diámetro interior de la tubería
(12).
3. El acoplador (10) de la reivindicación 1, en
el cual la característica (46) de alineamiento está en la porción
superior del tramo (18) en ángulo.
4. El acoplador (10) de la reivindicación 1, en
el cual el extremo (24) ancho del tramo en ángulo define una ranura
(34) frontal circular.
5. El acoplador (10) de la reivindicación 4, que
incluye además una junta (38) tórica colocada dentro de la ranura
(34) frontal.
6. El acoplador (10) de la reivindicación 5, en
el cual la abertura (13) está dentro de una brida (14) de admisión
de una bomba.
7. El acoplador (10) de la reivindicación 6, en
el cual la brida (14) de admisión incluye una sección (40) roscada
externa que aloja a un anillo (42) roscado que engrana con una
pestaña (30) periférica en el extremo (24) ancho del tramo (18) en
ángulo.
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