ES2162781T5 - Union por presion de tubos. - Google Patents
Union por presion de tubos.Info
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Abstract
Unión de tubos consistente en un elemento de ajuste por presión que presenta una zona en forma de gancho, construida en sección transversal en forma de tejado, que recoge una junta anular, y una zona construida en forma cilíndrica dirigida hacia el lado de inserción, la cual pasa formando un tope a una zona construida en forma cilíndrica que se conecta a ella, en donde ambos flancos internos de la zona construida en forma de tejado transcurren sesgados con relación al eje medio vertical, y en una tubería cuya zona extrema lisa, tras la inserción en el elemento de ajuste por presión, se instala sobre el tope interno del elemento de ajuste por presión, y por medio de una herramienta de presión que coge el elemento de ajuste por presión y que presenta al menos dos mordazas de presión se forma tras la aplicación y cierre una unión de tubos impermeable y que no puede soltarse, en donde durante el presionado las mordazas de presión actúan tanto sobre la zona construida en forma de gancho, incluida la junta anular allí colocada, como sobre el tramo construido en forma cilíndrica del elemento de ajuste por presión dirigido hacia el lado de inserción, caracterizada porque, vistos en sección transversal, los ángulos (7,8) parciales de ambos flancos internos de la zona (2) construida en forma de tejado incluyen un ángulo total menor o igual que 54 grados.
Description
Unión por presión de tubos.
La invención se refiere a una unión de tubos
consistente en un elemento de ajuste por presión y una tubería
introducida en él según el preámbulo de la reivindicación 1.
Una unión de tubos que de este género se conoce
del documento EP 0 870 964 A1. Esta consiste en un elemento de
ajuste por presión que presenta una zona en forma de gancho,
conformada en forma de tejado en sección transversal y que recoge
una junta anular. A ella se une una zona dirigida hacia el lado de
inserción, construida en forma cilíndrica, que pasa formando un
tope a una zona construida en forma igualmente cilíndrica, que
presenta un diámetro interior menor que el de la zona anterior. La
tubería que va a ser introducida llega al tope interno del elemento
de ajuste por presión para ser instalada y por medio de una
herramienta de presión que rodea al elemento de ajuste por presión
y que presenta al menos dos mordazas de presión se forma tras la
inserción y el cerrado una unión de tubos impermeable y que no
puede soltarse. Durante la unión a presión se actúa tanto sobre la
zona en forma de gancho, incluida la junta anular allí puesta, como
sobre el tramo del elemento de ajuste por presión construido en
forma cilíndrica dirigido hacia el lado de inserción. La zona en
forma de gancho está construida de forma simétrica, por lo que
ambos flancos internos incluyen un ángulo, que está entre 55 grados
y 65 grados, preferiblemente en 60 grados. Está conformación
sugerida del elemento de ajuste por presión es desfavorable dado
que contempla sólo insuficientemente el comportamiento de flujo de
la zona construida en forma de gancho. Diversos intentos han
mostrado que en una forma de ese tipo se forman aristas
inadecuadas. Además, la junta anular no se comprime suficientemente,
de modo que puede cuestionarse la acción de impermeabilización a
largo plazo. Una posible solución se ofrece en la forma de que se
cambie el contorno de la mordaza de presión y a ser posible se
utilice también otra junta anular, de modo que se eviten las
desventajas antes descritas.
A ello se contrapone sin embargo el que desde la
introducción del procedimiento de unión a presión de un elemento de
ajuste por presión con una tubería insertada desde hace más de 25
años, han salido al mercado cada vez más y más herramientas de
presión con las mordazas de presión ajustadas a la medida nominal
correspondiente a la que van a ser presionadas. Actualmente se
encuentran más de 150.000 mordazas de presión en el mercado. Las
ventajas de unir a presión en lugar de soldar, así como de
atornillar o pegar han sido reconocidas en el transcurso de los
años también por los usuarios clasificables de conservadores en el
campo de la calefacción y sanitario.
Ante estos antecedentes se estableció el objetivo
de proporcionar una unión de tubos con un elemento de ajuste por
presión que se pudiera unir a presión de forma cualitativamente
perfecta por la utilización del contorno transversal acreditado de
las mordazas de la herramienta de presión que se encuentran en el
mercado para las diferentes medidas normalizadas junto con la
tubería allí introducida. Otro objetivo consiste en utilizar sin
cambiar también la junta anular perteneciente a una medida
nominal.
Este objetivo se resuelve partiendo del preámbulo
en unión con las notas características de la reivindicación 1.
Otras conformaciones ventajosas son componentes de las
reivindicaciones secundarias.
Extensas investigaciones han dado como resultado
que el comportamiento de flujo de la zona construida en forma de
gancho se tiene mejor en cuenta si el ángulo total incluido entre
ambos flancos interiores es de 50 grados. Esta afirmación es válida
bajo la suposición de que, como se ha mencionado anteriormente, en
la unión a presión las mordazas de la herramienta de presión que se
encuentran en el mercado con el contorno transversal acreditado
permanezcan sin cambios.
En este caso, el ángulo total en relación al eje
medio de la zona construida en forma de gancho no es simétrico, por
lo que el ángulo parcial dirigido hacia el lado de inserción es de
30 grados y el otro ángulo es de 20 grados.
En materiales blandos, como por ejemplo cobre,
durante la unión a presión es mayor el peligro, en comparación con
el acero, de que el tránsito desde la zona construida en forma de
gancho a la zona cilíndrica se estrangule. Para evitar esto,
durante la inserción de las mordazas de presión la zona en forma de
gancho debe estar lo más profunda posible en la escotadura de la
mordaza de presión. Esto puede realizarse de forma que se reduzca
el estiramiento axial por medio de una reducción del espesor de la
pared de la zona construida en forma de gancho en comparación con
la zona construida en forma cilíndrica. El estiramiento reductor del
espesor de la pared en la zona construida en forma de gancho tiene
además la ventaja de que puede igualarse una parte de las
tolerancias exigidas por la fabricación del tramo de tubo
introducido como material previo para la fabricación del elemento
de ajuste por presión.
En el caso de la utilización de cobre, el espesor
de pared nominal del elemento de ajuste por presión en la zona
construida en forma cilíndrica supone 1,5 mm en tubos que van a
unirse con un diámetro nominal de al menos 22 mm hasta 54 mm. Éste
es un valor que también es usual en elementos de ajuste por presión
fabricados en acero C o de alta aleación. El espesor de pared
reducido sugerido en la zona construida en forma de gancho tiene
por el contrario sólo 1,35 mm. En el estrechamiento del espesor de
la pared a 1,35 mm se tiene en cuenta que la zona afectada del
elemento de ajuste por presión posea aún una rigidez suficiente para
poder presionar elásticamente lo suficiente la junta anular que
está debajo durante la unión a presión. Esta compresión se requiere
para una función de obturación suficiente de la junta anular. Para
diámetros nominales menores de 22 mm el espesor nominal de la pared
puede estar también por debajo de 1,5 mm, según los requisitos de
rigidez. Por ejemplo, el espesor nominal de la pared de la zona
construida cilíndrica para una medida nominal inferior a 22 mm
puede suponer 1,3 mm y el espesor de pared en la zona construida en
forma de gancho 1,2 mm.
En el dibujo se aclara la unión de tubos
construida según la invención de la mano de un ejemplo de
realización. Muestran:
Figura 1 un corte longitudinal por la mitad a
través de un elemento de ajuste por presión formado según la
invención, incluyendo la tubería insertada.
Figura 2 como la Figura 1, pero con la mordaza
de presión insertada.
En la figura 1 se representa en el corte
longitudinal por la mitad de un elemento 1 de ajuste por presión
construido según la invención junto con una tubería 10 introducida.
En él este elemento 1 de ajuste por presión representado puede ser
una parte de un arco, una pieza en T, un manguito o una pieza de
reducción. El elemento 1 de ajuste por presión presenta una zona 2
construida en forma de gancho y sección transversal en forma de
tejado, y a la cual se une una zona 3 construida en forma cilíndrica
y que se extiende en dirección longitudinal. Para el elemento 1 de
ajuste por presión aquí representado la zona 2 construida en forma
de gancho forma un tejado con dos alas 4,5. Los flancos interiores
de ambas alas 4,5 incluyen un ángulo total que es igual a 50
grados. Es esencial para la invención que el ángulo sea asimétrico
en relación al eje 6 medio. El ángulo 7 parcial dirigido hacia el
lado de inserción es mayor que el otro ángulo 8 parcial. En este
ejemplo de realización la proporción es 30 grados a 20 grados. El
extremo de extensión radial del ala 4 que está sobre el lado de
inserción de la zona 2 construida en forma de gancho forma una
abertura de 9 en forma de círculo. El diámetro 11 de esta abertura
9 es por ello al menos 0,8 mm mayor que el diámetro 12 interno de la
zona 3 construida de forma cilíndrica. Al final de la extensión
longitudinal de la zona 3 construida en forma cilíndrica se forma
una hendidura 13 que se extiende hacia dentro radialmente, que sirve
como tope para la tubería 10 que va a introducirse.
El contorno interno de la zona 2 construida en
forma de gancho está adaptada al contorno externo de la junta 14
anular colocada.
Para el rango de medida de las tuberías 10 que
van a introducirse de al menos 22 a 54 mm de diámetro externo el
elemento 1 de ajuste por presión presenta en la zona 3 construida de
forma cilíndrica un espesor 15 de pared de 1,5 mm. Para hacer
óptima la deformación plástica de la zona 2 construida en forma de
gancho también para materiales blandos como por ejemplo cobre, el
espesor 16 de pared en la zona 2 construida en forma de gancho se
reduce, en concreto a 1,35 mm.
La figura 2 muestra el mismo elemento 1 de ajuste
por presión de la figura 1, pero con una mordaza 17 de presión
aplicada. En el corte longitudinal la mordaza 17 de presión presenta
una escotadura 18 en forma de anillo, para dar forma con ello
plásticamente a la zona 2 construida en forma de gancho. Para dar
forma al plano de rigidez está previsto al menos un vástago 19 de
presión en una zona extrema de la mordaza 17 de presión. Para poder
insertar también al revés la herramienta de presión con la mordaza
17 de presión, la mordaza 17 de presión respectiva presenta por lo
regular asimismo un vástago 20 de presión en la otra zona extrema.
Se puede reconocer bien en esta representación que por medio de la
disminución del espesor 16 de pared en la zona 2 construida en
forma de gancho la mordaza 17 de presión está más profunda durante
su aplicación y la zona del vértice de la zona 2 construida en
forma de gancho penetra profundamente en la escotadura 18 en forma
de anillo de la mordaza 17 de presión. Con esto se asegura una
deformación plástica óptima de la zona 2 construida en forma de
gancho.
Claims (4)
1. Unión de tubos
consistente en un elemento de ajuste por presión que presenta una
zona en forma de gancho, construida en sección transversal en forma
de tejado, que recoge una junta anular, y una zona construida en
forma cilíndrica dirigida hacia el lado de inserción, la cual pasa
formando un tope a una zona construida en forma cilíndrica que se
conecta a ella, en donde ambos flancos internos de la zona
construida en forma de tejado transcurren sesgados con relación al
eje medio vertical, y en una tubería cuya zona extrema lisa, tras
la inserción en el elemento de ajuste por presión, se instala sobre
el tope interno del elemento de ajuste por presión, y por medio de
una herramienta de presión que coge el elemento de ajuste por
presión y que presenta al menos dos mordazas de presión se forma
tras la aplicación y cierre una unión de tubos impermeable y que no
puede soltarse, en donde durante el presionado las mordazas de
presión actúan tanto sobre la zona construida en forma de gancho,
incluida la junta anular allí colocada, como sobre el tramo
construido en forma cilíndrica del elemento de ajuste por presión
dirigido hacia el lado de inserción,
caracterizada porque,
vistos en sección transversal, los ángulos (7, 8)
parciales de ambos flancos internos de la zona (2) construida
en forma de tejado incluyen un ángulo total igual a 50 grados, en
donde el ángulo parcial (7) dirigido hacia el lado de inserción
supone 30 grados y el otro ángulo parcial (8) supone 20 grados.
2. Unión de tubos según la
reivindicación 1,
caracterizada porque
el espesor (16) de pared en la zona (2)
construida en forma de tejado es menor que el espesor (15) de pared
de la zona (3) construida en forma cilíndrica.
3. Unión de tubos según la
reivindicación 2,
caracterizada porque,
para tubos que van a ser unidos con un diámetro
nominal de al menos 22 a 54 mm, el espesor (15) de pared nominal
del elemento (1) de ajuste por presión en la zona (3) construida en
forma cilíndrica es de 1,5 mm y en la zona (2) construida en forma
de tejado es de 1,35 mm y para diámetros nominales menores de 22 mm,
según los requisitos de rigidez, el espesor (15) de pared nominal
puede ser inferior a 1,5 mm.
4. Unión de tubos según la
reivindicación 3,
caracterizada porque,
para diámetros nominales inferiores a 22 mm, el
espesor (15) de pared nominal del elemento de ajuste por presión en
la zona (3) construida en forma cilíndrica es de 1,3 mm y en la zona
(2) construida en forma de tejado es de 1,2 mm.
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