Es bien conocido el dominio de la hidráulica de alta presión, el rendimiento antigoteo está ahora disponible para aplicaciones de desconexiónes rápidas en el manejo de fluidos de baja presión, en innumerables aplicaciones y procesos.

El término antigoteo, cuando se habla de acoplamientos, describe un tipo específico de conector destinado a reducir el derrame a casi cero, cuando se desconectan los acoplamientos. Esto se logra a menudo mediante el diseño de las válvulas alojadas dentro del cuerpo del acoplamiento. Originalmente diseñado de acero inox., robusto para alta presión en aplicaciones hidráulicas industriales y sin derrames. Los conectores antigoteo se han convertido en una categoría de conectores de plástico y metal adecuados para una amplia variedad de aplicaciones en el manejo de fluidos que requieren un mínimo derrame e inclusión de aire.¿QUÉ CAMBIÓ PARA CUMPLIR CON LAS NECESIDADES DE BAJA PRESIÓN?

Las desconexiones rápidas ANTIGOTEO originales para aplicaciones de alta presión eran paquetes de acoplamiento de bolas y manguitos mecanizados hechos de latón, acero zincado, acero inox o aluminio.Debido a las altas presiones habituales en aplicaciones hidráulicas hasta (1,030 bar), los metales eran el único material lógico para contener tales presiones. Los materiales plásticos entraron en uso porque proporcionan la fuerza requerida para aplicaciones de baja presión. Los plásticos reducen el coste y el peso de los acoplamientos y responden a los requerimientos de compatibilidad química.

¿CUÁLES SON LAS CARACTERÍSTICAS TRADICIONALES DEL ANTIGOTEO?Desde el punto de vista del diseño, las características tradicionales de un acoplamiento de desconexión rápida antigoteos incluye un diseño de válvula de cara rasante, construcción metálica y la capacidad de soportar altas presiones. El diseño de la válvula de cara rasante minimiza la cantidad de derrame cada vez que se desconectan, por lo tanto es la referencia como un conector ANTIGOTEO. Este derrame reducido es clave para mantener un ambiente limpio, que contenga fluidos dañinos y proteja a los trabajadores.

LA NECESIDAD DE EVOLUCIONARDurante algún tiempo, las aplicaciones de manipulación de fluidos de baja presión han utilizado desconexiones rápidas ANTIGOTEO diseñadas originalmente para entornos de alta presión. Sin embargo, a medida que aparecierón más aplicaciones a baja presión para los conectores ANTIGOTEO, quedó claro que los acoplamientos de alta presión fueron sobre-diseñados y ciertamente costosos para conectar tubos flexibles, semi-rígidos y reforzados en aplicaciones de baja presión.

Para cumplir con precisión los requisitos de no derrames de las aplicaciones de fluidos de baja presión, ha evolucionado una nueva categoría de acoplamientos: acoplamientos de baja presión, termoplásticos de pequeña superficie y metal de rápida desconexión que mantienen las características de rendimiento sin derrames. Los siguientes seis rasgos describen la evolución del acoplamiento ANTIGOTEOS adaptado para entornos de baja presión.

6 Caracteristicas del antigoteo: Como desconectar rapidamente conexiones en aplicaciones de fluidos para baja presión

By Grant WilhelmSenior Design Engineer Colder Products Company

Para el proposito de este documento sobre ANTIGOTEOS-DERRAMES.

TERMINOLOGIA

La siguiente terminología se utiliza con frecuencia. Como con cualquier tema técnico, es importante entender y usar la terminología de referencia habitual.

Spillage/Derrame: Volumen de líquido entre las caras de la válvula, que se libera cada vez que el acoplamiento es desconectado.

Drop of water/Gota de agua = 0,05 ml. Un acoplamiento de 3/8" con válvula tradicional tiene ~1-3ml o más derrame por ciclo de conexión;

La tecnología ANTIGOTEO de CPC reduce este volumen a 0,01-0,0 ml de derrame por ciclo de conexión con el mismo área de flujo de 3/8 ", a bajas presiones.

Inclusión: El volumen de aire introducido en un sistema cada vez que el acoplamiento está conectado. Un acoplamiento con válvula 3/8" tradicional tiene ~2 ml o más de inclusión por ciclo de conexión; La tecnología de ANTOGOTEO de CPC reduce este volumen a ~0,4ml de inclusión por ciclo de conexión con el mismo área de flujo de 3/8 ".

Leakage/Fugas: Fluido que se escapa del acoplamiento mientras están conectados o desconectados. En un conector bien diseñado, independientemente de sus especificaciones de volumen de derrame, no debe haber fugas.

Flow are/Area de Flujo: Las áreas a través de las cuales fluyen los fluidos o gases. Se utiliza para especificar el tamaño del acoplamiento para cumplir con los requisitos de tamaño del tubo, caída de presión, caudal, etc.

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Caracteristica evolutiva #1: Mantenimiento válvulas de cara rasanteEl diseño de la tecnología de válvula ANTIGOTEO no es nuevo; Lo que es nuevo es la migración de la válvula de cara rasante a conectores para tubos flexibles utilizados en aplicaciones de baja presión.

La conexión y desconexión en entornos de baja presión se logró históricamente con una válvula de tipo "POPPET" (ver figura 1). Este estilo de válvula atrapa líquido en la cavidad de la válvula en el lado externo del sello de la válvula. Aunque la válvula ha cerrado el flujo, este volumen restante de fluido puede "derramarse" del acoplamiento. Por el contrario, debido a su diseño (véase la figura 2), la válvula de cara rasante no permite más que un revestimiento de líquido en las superficies de la válvula, eliminando casi por completo el derrame y asegurando conexiones y desconexiones sin goteo repetidamente. La inclusión, o el aire introducido en el sistema de fluido durante cada conexión, también se reduce drásticamente con el diseño de válvula de cara rasante. Los beneficios del ANTIGOTEO y la inclusión de aire casi a cero se han vuelto importantes en muchas aplicaciones, desde dispositivos médicos y equipos, hasta manipulación de productos químicos.

Caracteristica evolutiva #2: Cambiar de metal a polímeros de ingenieríaLos cuerpos metálicos y las válvulas internas se eligieron originalmente para acoplamientos ANTIGOTEO debido a las demandas de presión de las aplicaciones hidráulicas. Los entornos de baja presión no requieren necesariamente los atributos de rendimiento de los cuerpos metálicos y válvulas internas. Los ingenieros de diseño que buscan sólo alternativas de acoplamientos de alta presión de metal pueden estar limitados en la selección disponible de peso, tamaño del cuerpo, rendimiento de caudal y en particular, el coste. El acero inoxidable ofrece la más amplia compatibilidad química, pero también es la opción de metal más cara.

Como alternativa, los polímeros de ingeniería han ganado un punto sustancial en aplicaciones donde el metal había sido el estándar de la industria. Peso reducido, alta resistencia y rigidez, y la capacidad de

lograr geometrías de piezas complejas son beneficios de los polímeros de ingeniería. La elección de acoplamientos de polímero puede proporcionar un ahorro de 50 a 75% en comparación con productos de desconexión de metal. Algunos acoplamientos ANTIGOTEO también incorporan un sobremoldeo suave al tacto para una ergonomía superior y codificación de color (vea la figura 3). Otras características como un cuerpo de polipropileno lleno de fibra de vidrio que ofrece resistencia química y mayor durabilidad (ver figura 4).

Caracteristica evolutiva #3: aplicaciones de baja presión, minima caida de presión

En aplicaciones de manipulación de fluidos a baja presión, los sistemas operan típicamente en el intervalo de presión de vacío hasta 83 bar. El uso de acoplamientos rápidos sin derrame diseñados para aplicaciones que operan en el rango de 700bar es excesivo. Una desconexión rápida diseñada específicamente para aplicaciones de manipulación de fluidos a baja presión puede ofrecer todas las características deseables de ANTIGOTEO, baja inclusión de aire y mínima caída de presión. Las desconexiones rápidas de baja presión proporcionan un caudal más alto y una menor caída de presión en comparación con sus semejantes metálicos aprovechando la flexibilidad de diseño obtenida mediante el uso de plásticos y técnicas avanzadas de fabricación, así como su eficiente diseño de válvulas de alto flujo.

Caracteristica evolutiva #4: Diseño CompactoMuchas aplicaciones de baja presión que requieren un acoplamiento ANTIGOTEO también exigen un diseño compacto, debido a tamaños de tubo de diámetro más pequeño y al interior o difícil acceso a los lugares donde se aplican muchos acoplamientos ANTIGOTEO. Por ejemplo, los acoplamientos sin derrame utilizados en los bastidores de servidores para refrigeración con líquidos o en el interior del equipo de diagnóstico in vitro, necesitan ser lo más compactos posible para minimizar perdidas por derrames de los equipos utilizados y dar cabida a los técnicos para conectar y desconectar los acoplamientos.

Figura 1: Las válvulas de asiento (POPPET), en virtud de su diseño, pueden atrapar líquido y tener un mayor volumen de derrame.

Figura 3: Soft-touch overmold mejora la experiencia del usuario a través de una mejor ergonomía y codificación de colores.

Figura 2: Las válvulas de cara rasante, en virtud de su diseño, minimizan el volumen de derrame en la desconexión.

Figura 4: La resistencia química y la mayor durabilidad se consiguen a través de un cuerpo de polipropileno relleno de vidrio..

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Hoy en día los acoplamientos cada vez más compactos se logran parcialmente a través del diseño interno del acoplamiento. Algunos fabricantes proporcionan acoplamientos ANTIGOTEO que pueden conectar tubos con un diámetro interior tan pequeño como 1/16 "o menos (vea la figura 5).

Caracteristica evolutiva #5: Fácil de usar

Una característica duradera de los acoplamientos de alta presión es la dificultad física que los usuarios pueden tener al conectar y desconectar los acoplamientos. Al conectar los acoplamientos, el proceso puede requerir cantidades importantes de fuerza. Este inconveniente del usuario se aborda en el diseño de algunas desconexiones rápidas de baja presión, con la introducción de un pestillo de pulgar ergonómico que hace que el proceso de desconexión sea mucho más fácil. Otro beneficio para el usuario proporcionado por algunos nuevos acoplamientos ANTIGOTEO es un sonido audible "Click" que suena cuando se hace una conexión segura, lo que confirma a los operadores que se ha hecho una conexión (vea la figura 5).

Caracteristica evolutiva #6: Compatibilidad química

Para ciertas aplicaciones de manipulación de fluidos a baja presión, es necesario considerar la compatibilidad química del fluido y el conector o sus partes. A diferencia de las aplicaciones hidráulicas - donde el fluido y el metal no reaccionan entre sí - las aplicaciones de manipulación de fluidos a baja presión pueden implicar medios que reaccionan con el metal. Para solucionar esta posible preocupación, los diseñadores del acoplamiento utilizan polipropileno (que ofrece resistencia química a muchos fluidos) u otros termoplásticos de ingeniería.

Algunas aplicaciones también requieren una trayectoria de flujo libre de metal. Un método para lograr esto es aislar los muelles de la trayectoria de flujo mediante el uso de una junta tórica. Esto asegura un grado de separación entre

el fluido y cualquier metal. Los sellos de junta tórica separan el flujo de fluido de los muelles de accionamiento de la válvula, garantizando así vías de flujo de alta pureza adecuadas para aplicaciones tales como la fabricación de semiconductores. En algunos acoplamientos ANTIGOTEO, los resortes revestidos proporcionan un segundo grado de separación entre el fluido y el metal.

USOS INDUSTRIALES DE LOS ACOPLAMINETOS DE BAJA PRESIÓNHay muchos usos en el mundo real de los acoplamientos ANTIGOTEO que han evolucionado desde sus orígenes de alta presión. Abajo hay algunos ejemplos:

• Dispositivos médicos y equipos dediagnóstico in vitro, por ejemplo, muchasaplicaciones de manipulación de fluidospara dispositivos médicos requieren unmínimo de inclusión de aire para laprecisión y la eficacia del procedimiento.Algunos dispositivos también requierenla capacidad de desconectar el tubo singoteos o derrames para evitar elcontacto con fluidos peligrosos y paramantener un ambiente seguro y limpio.El equipo analítico utilizado para eldiagnóstico en instalaciones delaboratorio o de atención al pacienterequiere la misma desconexión sin goteopara mantener la integridad de losmedios, evitar el contacto con lospeligros biológicos y mantener unambiente de trabajo seguro.

• Gestión de tintas: Si la tinta es a base desolvente agua o curable por UV,cualquier derrame es un problema.

Al igual que las tintas a base de agua,las tintas a base de disolvente provocanun derrame, pero también pueden tenerhumos nocivos. Debido a que las tintasUV sólo se secan bajo la exposición a laluz ultravioleta, pequeños derrameslimpiados con trapos continúanmanteniéndose húmedos muchodespués de la limpieza. Los conectoresANTIGOTEO ayudan a mantener la tintaen el sistema, eliminando el desorden enla fuente, de modo que la tinta nuncaentra en contacto con los usuarios ocomponentes del equipo.

• Refrigeración líquida de la electrónica:Los acoplamientos ANTIGOTEO sonideales para uso en aplicaciones derefrigeración líquida. Al reducir el derramede agua o refrigerante a casi cero, lostécnicos de los servidores puedenconectar y desconectar los acoplamientoscon confianza sin temor a goteos quepuedan dañar o destruir el equipo. Lacodificación de color ayuda a evitar lamala conexión entre líneas calientes yfrías (ver figura 6). Las últimascaracterísticas de diseño garantizan unafuncionalidad a largo plazo que permiteconexiones estáticas prolongadas.

Figura 5: Para aplicaciones que requieren diseños especialmente compactos, los acoplamientos de ANTIGOTEO de hoy en día pueden conectar tubos flexibles hasta 1/16 ". Los pestillos de pulgar facilitan el uso del operador y proporcionan una confirmación audible de que se ha establecido la conexión.

Figura 6: Los acoplamientos ANTIGOTEO desarrollados específicamente para la refrigeración electrónica, como la serie LQ de CPC, proporcionan desconexiones ultra fiable y sin goteo incluso después de largos períodos de conexión.

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About CPCCPC is the leading provider of quick disconnect couplings, fittings and connectors for use with tubing in low-pressure fluid-handling applications. Employed in a broad range of applications, CPC’s 10,000+ innovative standard products allow flexible tubing to be quickly and safely connected and disconnected. CPC also engineers custom solutions to improve the overall functionality and design of equipment and processes for life sciences, bioprocessing, specialty industrial and chemical-handling applications.

Gestión inteligente de fluidos, para avanzar más rápido.

CONCLUSIONLa gama de desconexiones rápidas ANTIGOTEO para aplicaciones de baja presión continúa creciendo, desde acoplamientos de polipropileno rellenos de fibras de vidrio en tamaños cada vez más pequeños a latón cromado ANTIGOTEO específicamente diseñados para aplicaciones de refrigeración líquida. Las seis caracteristicas evolutivas anteriores explican por qué y cómo los acoplamientos ANTIGOTEO de hoy en día, han sido diseñados para satisfacer los requisitos únicos en entornos de gestión de fluidos para baja presión. Lo que comenzó como un acoplamiento de alta presión sin derrames se ha ampliado más allá del alcance de la hidráulica para llevar el rendimiento de ANTIGOTEOS a muchas industrias y muy probablemente a los productos del futuro tomando forma en las pantallas de programas CAD hoy.

Los acoplamientos sin derrame de CPC para aplicaciones de baja presión, desde vacío hasta 8,3 bar, están disponibles en una amplia gama de tamaños y materiales. Diseños personalizados también están disponibles.

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