ES2213533T3 - Sistema de manguitos de montaje a presion para un tubo. - Google Patents
Sistema de manguitos de montaje a presion para un tubo.Info
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Abstract
Sistema de manguitos de montaje a presión para tubos compuestos de plástico o de plástico / metal con - un manguito (18) de soporte de plástico con una superficie (20) externa que presenta salientes (42, 44, 46) anulares periféricos, y con un extremo (26) anterior, por el cual el extremo de un tubo (24) a acoplar puede deslizarse sobre la superficie (20) externa, y - con un manguito (58) de compresión deformable de manera plástica que puede recalcarse en dirección al manguito de soporte para unir a presión el extremo del tubo con el manguito (18) de soporte, - presentando la superficie (20) externa del manguito (18) de soporte como mínimo dos zonas (32, 34) periféricas consecutivas en la dirección axial, que presentan respectivamente como mínimo uno de los citados salientes (42, 44) anulares para la unión a una presión con diferente intensidad del extremo del tubo con el manguito (18) de soporte, y estando dispuesta la zona (32) periférica de unión a presión más débil, partiendo del extremo(26) anterior del manguito (18) de soporte, delante de la zona (34) periférica de unión a una presión más intensa, caracterizado porque, - el saliente (44) anular de la zona (34) periférica de unión a presión más intensa, contiguo a la zona (32) periférica de unión a presión más débil, presenta una extensión radial menor que el saliente (42) anular, contiguo a este saliente (44) anular, de la zona (32) periférica de unión a presión más débil.
Description
Sistema de manguitos de montaje a presión para un
tubo.
La invención se refiere a un sistema de manguitos
de montaje a presión para un tubo, que se trata especialmente de un
tubo de plástico o de un tubo compuesto de plástico / metal,
presentando el sistema de manguitos de montaje a presión un manguito
de soporte de plástico.
Se conocen sistemas de manguitos de montaje a
presión de plástico con salientes anulares periféricos especialmente
con contorno en diente de sierra en una pluralidad de
configuraciones. Como un ejemplo para un sistema de manguitos de
montaje a presión de plástico de este tipo se remite aquí al
documento DE 197 07 827 C2. Los sistemas conocidos de manguitos de
montaje a presión presentan un manguito de soporte de plástico que
es parte de un cuerpo de accesorios de tubo y está distanciado de
éste. La superficie externa del manguito de soporte está dotada con
una pluralidad de salientes anulares periféricos, sobre los que
puede desplazarse el extremo de un tubo que se va a conectar por el
extremo anterior del manguito de apoyo. El tubo se soporta sobre el
manguito de apoyo presionándose el tubo radialmente contra la
superficie externa por un manguito de compresión, deformable de
manera plástica e irreversible. En el caso de este "manguito de
compresión", puede tratarse de un manguito independiente, que
rodea por fuera el tubo a acoplar, o la capa metálica, especialmente
de aluminio de un tubo compuesto de plástico / metal, que está
integrada en la pared del tubo como barrera de difusión hace de
"manguito de compresión".
La fuerza de apriete que ejerce el manguito de
compresión sobre el extremo del tubo tiene una intensidad diferente
en las zonas adyacentes axialmente de las superficies periféricas de
la superficie externa del manguito de soporte. De esta manera, puede
definirse en la superficie externa del manguito de soporte
(primeras) zonas periféricas en las que el extremo del tubo se une a
presión de forma más débil que en las segundas zonas periféricas.
Por ejemplo, en el caso de una unión anular a presión, las segundas
zonas periféricas corresponden a constricciones anulares lineales
que presenta el manguito de compresión unido a presión. Entonces,
las secciones entre estas uniones a presión anulares son las
primeras zonas periféricas del manguito de soporte.
Además de una descarga de tracción axial fiable,
el criterio más importante de los sistemas de manguitos de montaje a
presión es la colocación del tubo estanca al líquido sobre el
manguito de soporte.
Por eso, la invención se ha propuesto la tarea de
crear un sistema de manguitos de montaje a presión con un manguito
de soporte de plástico, en el que pueda conseguirse, de manera
condicionada por la construcción. el cierre estanco al líquido entre
la superficie externa del manguito de soporte y la superficie
interna del tubo a acoplar.
Para solucionar esta tarea se propone con la
invención un sistema de manguitos de montaje a presión para tubos
compuestos de plástico o de plástico / metal, que está dotado
con
- un manguito de soporte de plástico con una
superficie externa que presenta salientes anulares periféricos, y
con un extremo anterior, por medio del cual el extremo de un tubo a
acoplar puede deslizarse sobre la superficie externa, y
- con un manguito de compresión deformable de
manera plástica que puede recalcarse en dirección al manguito de
soporte para unir a presión el extremo del tubo con el manguito de
soporte,
- presentando la superficie externa del manguito
de soporte como mínimo dos zonas periféricas consecutivas en la
dirección axial, que presentan en cada caso como mínimo uno de los
citados salientes anulares para la unión a una presión con diferente
intensidad del extremo del tubo con el manguito de soporte, y
estando dispuesta la zona periférica de unión a presión más débil,
partiendo del extremo anterior del manguito de soporte, delante de
la zona periférica de unión a una presión más intensa.
Según la invención, el saliente anular de la zona
periférica de unión a presión más intensa, contiguo a la zona
periférica de unión a menor presión, presenta una extensión radial
menor que el saliente anular, contiguo a este saliente anular, de la
zona periférica de unión a menor presión.
Por consiguiente, la solución estructural
prevista según la invención para el acoplamiento estanco del tubo al
manguito de soporte se realiza mediante salientes anulares de
diferente altura. En ambos tipos de zonas periféricas del manguito
de soporte, es decir, en la como mínimo una (primera) zona
periférica de unión a menor presión, y en la como mínimo una
(segunda) zona periférica de unión a mayor presión, se encuentra
como mínimo un primer o como mínimo un segundo saliente anular, que
presentan una extensión radial diferente. La separación de las dos
zonas periféricas del manguito de soporte se sitúa entre el primer y
el segundo saliente anular. En la zona de unión a una presión más
intensa se aplica una fuerza radial mayor sobre el manguito de
soporte que en la primera zona periférica. De este modo, a causa del
segundo saliente anular más bajo se produce un recalcado radial más
intenso del tubo. Por otra parte, esto significa que cuando se
dispone, contiguo a este segundo saliente anular, un saliente anular
que es más alto que el segundo saliente anular (denominado
anteriormente y en lo sucesivo primer saliente anular), se produce
una presión superficial excesiva en el primer saliente anular.
Mediante la elección apropiada de la separación y de la diferencia
de altura de estos dos salientes anulares, la presión superficial
que se está formando en el segundo saliente anular puede aumentar
tanto que el saliente anular se ajusta de manera estanca a la cara
interna del tubo. Exactamente esto, se consigue con el sistema de
manguitos de montaje a presión según la invención, al realizarse la
mayor fuerza radial de apriete en la zona del segundo saliente
anular, de manera que directamente contiguo a ello, por decirlo así,
el material de plástico de la pared del tubo se "estira"
alrededor del primer saliente anular, por lo cual se produce la
colocación estanca de la cara interna del tubo y del segundo
saliente anular.
Por consiguiente, la disposición de salientes
anulares de diferente altura con respecto a las zonas de unión
radial a una presión con mayor y menor intensidad del tubo es
decisiva para la función de obturación en el caso del sistema de
manguitos de montaje a presión según la invención. Por eso, ya no
tienen que utilizarse materiales más elásticos que el del manguito
de soporte en el caso del sistema de manguitos de montaje a presión
según la invención. Especialmente, no son necesarios elementos
independientes para juntas, tal como anillos en O o similares.
A partir del documento
EP-A-0 967 427 (estado de la técnica
según el artículo 54(3) del CEP) y de la publicación
IKZ-Haustechnik, nº 12 / 97, páginas 62 - 67 se
conoce el dotar al manguito de soporte de un sistema de manguitos de
montaje a presión con nervaduras periféricas de altura diferente;
aunque en ambos casos, las zonas con nervaduras de menor diámetro
sirven para la fijación axial del tubo sobre el manguito de soporte
y no, como en el caso de la invención, para la estanqueización del
tubo. Por eso, los dos sistemas de manguitos de montaje a presión
conocidos están dotados, a diferencia de la invención, con elementos
de obturación independientes en forma de anillos en O elásticos.
De manera conveniente, la diferencia de altura
entre el primer y el segundo saliente anular se sitúa en el
intervalo entre 0,5 a 1,0 mm, y especialmente en 0,7 mm, mientras
que la separación axial de los dos salientes anulares es
aproximadamente de 1 a 4 mm, y especialmente de aproximadamente 2
mm.
Fundamentalmente, los salientes anulares pueden
adoptar cualquier forma, por ejemplo, pueden estar configurados en
forma de reborde. Para conseguir la presión superficial grande en el
primer saliente anular es conveniente que su canto externo opuesto
al extremo anterior del manguito de soporte sea lo más anguloso
posible. A su vez, esto se realiza de manera conveniente porque como
mínimo el primer saliente anular, pero preferiblemente todos los
salientes anulares, presentan un contorno en diente de sierra con
una superficie externa cónica situada fundamentalmente en posición
oblicua, que está inclinada en el sentido contrario al extremo
anterior del manguito de soporte. Por consiguiente, los salientes
anulares se estrechan hacia el extremo anterior del manguito de
soporte. De manera conveniente, el canto externo, descrito
anteriormente, de los salientes anulares presenta un radio de
curvatura de hasta 0,2 mm, y preferiblemente de hasta 0,1 mm. En el
canto interior opuesto al extremo anterior del manguito de soporte,
los salientes anulares presentan un radio de curvatura de
especialmente hasta 0,5 mm, y preferiblemente de hasta 0,3 mm.
Como ya se expuso anteriormente, el contorno
externo del manguito de soporte rebota dentro de su como mínimo una
segunda zona periférica de unión a una presión más intensa a causa
de su segundo saliente anular más bajo. De este modo, el manguito de
soporte se descarga de las fuerzas de apriete radiales demasiado
grandes durante el proceso de presión. Sin embargo, el manguito de
soporte debería presentar, dentro de su como mínimo una zona
periférica de unión a presión más intensa, un espesor de pared que
presentase como mínimo 10 veces el radio interior de su saliente
anular. Con otras palabras, el cociente del radio interior y del
espesor de la pared del manguito de soporte dentro su como mínimo
una zona periférica de unión a presión más intensa es mayor de
0,1.
Preferiblemente, sobre el manguito el soporte
están configurados varios pares de zonas periféricas de unión a una
presión con mayor y menor intensidad. Además, para cada par es
válido el que la zona periférica de unión a una presión más débil
esté dispuesta más cerca del extremo anterior del manguito de
soporte que la correspondiente zona periférica de unión a una
presión más intensa.
Mientras que al o a los primeros salientes
anulares les corresponde en primer lugar la función de obturación,
este saliente anular sirve o estos salientes anulares sirven también
para la descarga de la tracción y para la fijación axial del tubo
sobre el manguito de soporte, puesto que concretamente el segundo
saliente anular más próximo a la cara opuesta al extremo anterior
del manguito de soporte presenta en cada caso una altura menor.
Según lo que se exija de la descarga de tracción, es conveniente
prever, dentro de un par adicional de zonas periféricas adicionales
de unión a una presión con mayor y menor intensidad, un saliente
anular que resista esfuerzos de tracción axiales mayores que los
otros salientes anulares de esta zona periférica y /o que los
salientes anulares de las otras zonas periféricas de unión a presión
más débil del manguito de soporte. Por consiguiente, este saliente
anular de mayor esfuerzo axial de tracción corresponde al primer
saliente anular, citado anteriormente, de una zona periférica de
unión a una presión menor. Contigua a este saliente anular de la
zona periférica adicional de unión a una presión menor, se encuentra
una zona periférica de unión a una presión más intensa que está
fundamentalmente libre de salientes anulares. Por consiguiente, el
desplazamiento radial en el contorno externo del manguito de soporte
en la zona de transición entre la zona periférica adicional de unión
a una presión menor hasta la zona periférica adicional de unión a
una presión más intensa, se determina por la altura del saliente
anular de mayor esfuerzo axial de tracción. El mayor esfuerzo axial
de tracción puede realizarse mediante una configuración
correspondientemente más ancha del saliente anular, un redondeo
correspondiente de la superficie externa de este saliente anular,
así como mediante la altura del saliente anular.
Preferiblemente, a la zona periférica adicional
de unión a una presión más intensa se conecta a su vez una zona
periférica de unión a una presión más débil, en la que la superficie
externa del manguito de soporte es cónica, hasta que el diámetro
externo el manguito de soporte es igual al diámetro externo del
saliente anular de mayor esfuerzo axial de tracción, e igual al
diámetro externo de los primeros salientes anulares. De manera
conveniente, a estas zonas periféricas de unión a una presión más
débil, se conecta una zona de protección contra la torsión del
manguito de soporte, en la que la superficie externa del manguito de
soporte está dotada con nervaduras longitudinales que discurren
axialmente. Estas nervaduras longitudinales impiden una torsión
involuntaria del tubo unido a presión respecto al manguito de
soporte.
A continuación, se explicará detalladamente la
invención basándose en un ejemplo de realización y con referencia al
dibujo. Detalladamente, muestran:
la figura 1, el cuerpo de accesorios de tubo de
un manguito de montaje a presión según la invención en alzado
lateral, y
la figura 2, sección por la mitad a través del
cuerpo de accesorios de tubo según la figura 1, con un tubo acoplado
a él.
En la figura 1 se muestra un sistema 10 de
manguitos de montaje a presión, cuyo cuerpo 12 de accesorios de tubo
presenta un collar 14 y una sección 16 roscada. Sobre la cara del
collar 14, opuesta a la sección 16 roscada, sobresale un manguito 18
de soporte del cuerpo 12 de accesorios de tubo. Todo el cuerpo 12 de
accesorios de tubo y el manguito 18 de soporte están hechos de un
material de plástico resistente a altas temperaturas, por ejemplo
PSU o PPSU. Por "plástico resistente a altas temperaturas" se
entiende un material de plástico que resiste temperatura de 200
hasta 250ºC.
Según la figura 1, el manguito 18 de soporte
presenta una superficie 20 externa dotada con un contorno con
dientes de sierra. Con esta superficie 20 externa, el manguito 18 de
soporte se apoya en la superficie 22 interna de un tubo 24, que se
desplaza a través del extremo 26 anterior, opuesto al collar 14, del
manguito 18 de soporte hasta cerca del collar 14, sobre la
superficie 20 externa (véase la figura 2). En este ejemplo de
realización, el tubo 24 es un tubo compuesto de plástico / metal que
presenta un tubo 27 base de plástico, una capa 28 metálica de
aluminio y una capa 30 externa de plástico. Como material de
plástico para este tubo 24 se utiliza, por ejemplo, PEX.
Como se muestra en la figura 1, el manguito 18 de
soporte presenta varias zonas 32, 34, 36, 38, 40 periféricas
contiguas axialmente que están dotadas con salientes 42, 44, 46
anulares de diferente altura. Además, los salientes 42, 44 anulares
presentan una estructura de dientes de sierra, discurriendo sus
superficies 48 externas de manera cónica y estando inclinadas hacia
el collar 14. Además, los salientes 42 anulares en forma de dientes
de sierra de las zonas 32 periféricas sobresalen radialmente
respecto a los salientes 44 anulares en forma de dientes de sierra
de las zonas 34 periféricas. Además, los cantos 50 externos,
orientados al collar 14, entre las superficies 48 externas cónicas y
los flancos 52 radiales de los salientes 42 anulares están
configurados relativamente afilados, y presentan un radio de
curvatura entre 0,1 y 0,2 mm. De manera conveniente, también los
cantos 54 externos correspondientes de los salientes 34 anulares
están dotados con estos radios de curvatura. Los cantos 55
interiores de los flancos 52 radiales presentan un radio entre 0,3 y
0,5 mm. La zona 36 periférica está dotada, además de los dos
salientes 42 anulares en forma de dientes de sierra, con un saliente
46 anular adicional que está configurado según el tipo de un reborde
anular y presenta cantos externos menos redondeados. Mientras que
las zonas 32 y 36 periféricas presentan uno o varias, especialmente
tres salientes 42, 46 anulares, las zonas 34 periféricas están
dotadas con sólo un saliente 44 anular en forma de diente de
sierra.
El significado del desplazamiento 56 axial entre
los salientes 42, 44 anulares orientados el uno al otro de dos
zonas 32, 34 periféricas en cada caso se explica mediante la figura
2. Esta figura muestra el sistema 10 de manguitos de encaje a
presión en el estado unido a presión. En este ejemplo de
realización, para montar a presión radialmente el tubo 24 sobre el
manguito 18 de soporte se emplea un manguito 58 de compresión
metálico que se desplaza desde fuera sobre el tubo 24. Este manguito
58 de compresión se recalca radialmente mediante una herramienta 60
de compresión, presentando la herramienta 60 de compresión
nervaduras 62 que discurren en la dirección periférica, que
sobresalen en la cara 64 interna de la herramienta 60 de compresión
y que le confieren la forma según la figura 2 al manguito 58 de
compresión en el estado unido a presión. Debido a las nervaduras 62,
el manguito 58 de compresión en el estado unido a presión presenta
constricciones 66 anulares que están dispuestas a la altura de las
zonas 34 periféricas del manguito 18 de soporte. Debido a estas
constricciones 66 anulares, el tubo 24 experimenta dentro de las
zonas 34, 38 periféricas del manguito 18 de soporte una deformación
orientada radialmente hacia dentro más intensa que en el resto de
las zonas periféricas. Por consiguiente, en el caso de las zonas 34,
38 periféricas se trata de zonas periféricas de unión a una presión
más intensa, mientras que dentro de las zonas 32, 36, 40 periféricas
se realiza una unión a una presión más débil. Puesto que el tubo 24
dentro de las zonas 34, 38 periféricas se recalca radialmente con
más intensidad que en las zonas 32, 36 periféricas contiguas en cada
caso, en los cantos 50 externos de los salientes 42 anulares
contiguos más próximos, partiendo de las zonas 34 periféricas, de
las zonas 32 periféricas se produce una presión superficial
extremadamente intensa de la superficie 22 interna del tubo 24
contra los cantos 50 externos. Esta alta presión superficial se
ocupa del cierre estanco al líquido entre el manguito 18 de soporte
y el tubo 24.
Como puede observarse basándose en las figuras,
el tubo 24 se presiona también dentro de la zona 38 periférica hasta
estar contra el manguito 18 de soporte, de manera que el saliente 46
anular en forma de reborde que se acopla al extremo 26 anterior del
manguito 18 de soporte está rodeado por el material del tubo 24. En
primer lugar, este saliente 46 anular no sirve para el cierre de
estanqueidad, sino más bien para la descarga axial de la tracción,
puesto que debido a su construcción resiste esfuerzos axiales de
tracción mayores que el resto de los salientes 42, 44 anulares. Sin
embargo, aquí hay que tener en cuenta que los salientes 42 anulares,
además de su función principal, es decir, la estanqueización,
también contribuyen en cierto modo a la descarga de la tracción.
A la zona 38 periférica se conecta, en dirección
al collar 14, una sección 40 periférica cónica que se transforma en
una zona 68 de protección contra la torsión del manguito 18 de
apoyo. En esta zona 68, la superficie 20 externa del manguito 18 de
soporte presenta varias nervaduras 70 longitudinales distribuidas
por su perímetro, contra las que se presiona el tubo 24 en el estado
unido a presión (véase la figura 2). Con esto, se forma una
protección contra la torsión del tubo 24 sobre el manguito 18 de
soporte.
Claims (14)
1. Sistema de manguitos de montaje a presión para
tubos compuestos de plástico o de plástico / metal con
- un manguito (18) de soporte de plástico con una
superficie (20) externa que presenta salientes (42, 44, 46) anulares
periféricos, y con un extremo (26) anterior, por el cual el extremo
de un tubo (24) a acoplar puede deslizarse sobre la superficie (20)
externa, y
- con un manguito (58) de compresión deformable
de manera plástica que puede recalcarse en dirección al manguito de
soporte para unir a presión el extremo del tubo con el manguito (18)
de soporte,
- presentando la superficie (20) externa del
manguito (18) de soporte como mínimo dos zonas (32, 34) periféricas
consecutivas en la dirección axial, que presentan respectivamente
como mínimo uno de los citados salientes (42, 44) anulares para la
unión a una presión con diferente intensidad del extremo del tubo
con el manguito (18) de soporte, y estando dispuesta la zona (32)
periférica de unión a presión más débil, partiendo del extremo (26)
anterior del manguito (18) de soporte, delante de la zona (34)
periférica de unión a una presión más intensa,
caracterizado porque,
- el saliente (44) anular de la zona (34)
periférica de unión a presión más intensa, contiguo a la zona (32)
periférica de unión a presión más débil, presenta una extensión
radial menor que el saliente (42) anular, contiguo a este saliente
(44) anular, de la zona (32) periférica de unión a presión más
débil.
2. Sistema de manguitos de montaje a presión
según la reivindicación 1, caracterizado porque los salientes
(42, 44) anulares presentan en cada caso un contorno en dientes de
sierra con una superficie (48) externa fundamentalmente cónica, que
están inclinados en el sentido opuesto al extremo (26) anterior del
manguito (18) de soporte.
3. Sistema de manguitos de montaje a presión
según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque cada
saliente (42, 44) anular presenta un canto (50) externo opuesto al
extremo (26) anterior del manguito (18) de soporte, y porque estos
cantos (50) externos presentan en cada caso un radio de curvatura de
hasta 0,2 mm, preferiblemente de hasta 0,1 mm.
4. Sistema de manguitos de montaje a presión
según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque
cada saliente (42, 44) anular presenta un canto (55) interior
opuesto al extremo (26) anterior del manguito (18) de soporte, y
porque estos cantos (55) interiores presentan en cada caso un radio
de curvatura de hasta 0,5 mm, preferiblemente de hasta
0,3 mm.
0,3 mm.
5. Sistema de manguitos de montaje a presión,
caracterizado porque el valor absoluto del cociente del radio
interior y del espesor de la pared del manguito (18) de soporte
dentro de su, como mínimo, una zona (34) periférica de unión a mayor
presión es mayor de 0,1 mm.
6. Sistema de manguitos de montaje a presión
según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque
la superficie (20) externa del manguito (18) de soporte presenta
varios pares de zonas (32, 34) periféricas de unión a presión con
más y menos inten-
sidad.
sidad.
7. Sistema de manguitos de montaje a presión
según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque
la superficie (20) externa del manguito (18) de soporte presenta un
par adicional de zonas (36, 38) periféricas adicionales de unión a
presión con mayor y menor intensidad, resistiendo el saliente (46)
anular de la zona (36) periférica de unión a presión más débil,
contiguo a las zonas (38) periféricas adicionales de unión a presión
más intensa, esfuerzos de tracción axiales mayores que los otros
salientes (42) anulares de esta zona (36) periférica de unión a
presión más débil y / o que los salientes (42) anulares de las otras
zonas (32) periféricas de unión a presión más débil del manguito
(18) de soporte.
8. Sistema de manguitos de montaje a presión
según la reivindicación 7, caracterizado porque la zona (38)
periférica adicional de unión a presión más intensa está libre de
salientes anulares.
9. Sistema de manguitos de montaje a presión
según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque sobre la
cara, opuesta al extremo (26) anterior, de la zona (38) periférica
adicional de unión a presión más intensa se acopla una zona (40)
periférica de unión a presión más débil, en la que el manguito (18)
de soporte es cónico.
10. Sistema de manguitos de montaje a presión
según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque
la superficie (20) externa del manguito (18) de soporte está libre
de elementos de obturación independientes.
11. Sistema de manguitos de montaje a presión
según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado
porque el manguito (28) de soporte está hecho de un plástico
resistente a las altas temperaturas, especialmente de PSU o
PPSU.
12. Sistema de manguitos de montaje a presión
según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado
porque el manguito (58) de compresión está hecho de metal.
13. Sistema de manguitos de montaje a presión
según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado
porque el manguito (58) de compresión puede deslizarse sobre el tubo
(24) a acoplar.
14. Sistema de manguitos de montaje a presión
según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado
porque el manguito de compresión es un componente integral del tubo
y está configurado en forma de una capa metálica de barrera de la
difusión, especialmente de aluminio del tubo.
Applications Claiming Priority (2)
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