ES2214192T3 - Herramienta de ensanchamiento para tubos. - Google Patents
Herramienta de ensanchamiento para tubos.Info
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Abstract
Herramienta de ensanchamiento para tubos, con al menos un segmento de ensanchamiento que se extiende por una parte de la longitud de la herramienta de ensanchamiento y es un alma (27) que discurre en forma de rosca, que sobresale radialmente de un cuerpo básico de la herramienta de ensanchamiento (1) y cuyo diámetro de trabajo (29) aumenta paulatinamente hasta el diámetro de trabajo definitivo, caracterizada porque para obtener un extremo de tubo (28) ensanchado cilíndricamente el máximo diámetro de trabajo (29) de la herramienta de ensanchamiento (1) se extiende a través de al menos un paso de rosca del alma (27).
Description
Herramienta de ensanchamiento para tubos.
La invención se refiere a una herramienta de
ensanchamiento para tubos según el preámbulo de la reivindicación
1. Una herramienta de ensanchamiento de este tipo se conoce del
documento JP-A-02080884.
Las herramientas de ensanchamiento de este tipo
se emplean sobre todo en el campo sanitario, para ensanchar
cilíndricamente los extremos de tubos. En el extremo de tubo
ensanchado se encaja un segundo tubo y se une a éste mediante
soldadura. Las herramientas de ensanchamiento tienen varios
segmentos de ensanchamiento que, por medio de un mandril
desplazable axialmente en la herramienta de ensanchamiento, pueden
desplazarse radialmente hacia el exterior. Los segmentos de
ensanchamiento están configurados en forma de sector y están
situados unos junto a otros en la posición de partida. Para
ensanchar son desplazados radialmente hacia el exterior por el
mandril, siendo separados unos de otros. Esto tiene como
consecuencia que a lo largo del perímetro exterior se producen
huecos entre los distintos segmentos de ensanchamiento en forma de
sector. Estos conducen a que el extremo de tubo ensanchado no sea
redondo en estas regiones. El extremo de tubo ensanchado muestra
por tanto un contorno interior multi-angular.
También se conoce formar los segmentos de
ensanchamiento de herramientas de ensanchamiento mediante esferas
que sobresalen de forma insignificante de un vástago de la
herramienta de ensanchamiento. Los segmentos de ensanchamiento
están situados por parejas diametralmente unos frente a otros,
estando dispuesta una de las parejas de segmentos de ensanchamiento
desplazada axialmente de forma insignificante con relación a la
otra pareja de segmentos de ensanchamiento. Los segmentos de
ensanchamiento hacen contacto exclusivamente puntual con la pared
interior del tubo a ensanchar. Esto conduce durante el proceso de
ensanchamiento a unas fuerzas considerables en la pared interior
del tubo. Por ello esto puede conducir, en especial cuando deben
ensancharse tubos por capas, a destrucciones del tubo.
También se conocen herramientas de ensanchamiento
(documento JP-A-02080884), que
están configuradas cónicamente y tienen un lado exterior de tipo
rosca. Con ésta encajan en un extremo de tubo configurado de forma
correspondiente en forma de rosca. Para ensanchar la herramienta de
ensanchamiento se hace girar alrededor de su eje, desplazándose la
herramienta de ensanchamiento en el tubo como consecuencia de los
segmentos roscados que encajan unos en otros y ensanchando con ello
el extremo de tubo. El extremo de tubo ensanchado se ensancha
cónicamente y se ha configurado perfilado conforme a la rosca.
También se conoce una herramienta (documento
FR-A-2 549 748), con la que pueden
eliminarse de nuevo estrechamientos en el extremo de un tubo. Sin
embargo, con esta herramienta no se ensancha el diámetro de los
tubos.
La invención se ha impuesto la misión de
configurar de tal forma una herramienta de ensanchamiento genérica,
que los extremos de tubo puedan ensancharse cilíndricamente de
forma impecable, sometiendo el tubo a un esfuerzo reducido.
Esta misión es resuelta conforme a la invención
con las particularidades de la reivindicación 1.
En la herramienta genérica se produce, a causa
del alma que discurre en forma de rosca, según se mira en la
dirección de avance de la herramienta de ensanchamiento, un
contacto lineal a lo largo del perímetro interior del tubo a
ensanchar entre el alma y la pared interior del tubo. Debido a que
el contacto lineal se produce en forma de espiral el tubo a
ensanchar se somete solamente a un esfuerzo reducido, de tal forma
que no existe peligro de que quede dañado durante el proceso de
ensanchamiento o que quede incluso destruido. A causa del recorrido
en espiral del alma se obtiene una cilindricidad impecable del
extremo de tubo ensanchado. Debido a que el diámetro definitivo de
trabajo de la herramienta de ensanchamiento se extiende a través de
al menos un paso de rosca del alma, se obtiene una deformación
suficientemente plástica del alma y se evita un retorno elástico
del extremo de tubo ensanchado a un diámetro menor.
Se obtienen otras particularidades de la
invención de las otras reivindicaciones, de la descripción y del
dibujo.
La invención se explica con más detalle con base
en un ejemplo de ejecución representado en el dibujo. Aquí
muestran
la fig. 1 un corte longitudinal a través de un
dispositivo de ensanchamiento con una herramienta de ensanchamiento
conforme a la invención,
la fig. 2 una parte de la herramienta de
ensanchamiento conforme a la invención en vista lateral,
la fig. 3 una vista en la dirección de la flecha
III en la fig. 2.
Con la herramienta de ensanchamiento 1 pueden
ensancharse cilíndricamente extremos de tubo. Forma parte de un
dispositivo de ensanchamiento, que está configurado como portátil,
que el usuario puede transportar cómodamente.
El dispositivo de ensanchamiento tiene como
mecanismo de sujeción dos mordazas de sujeción 2 y 3, que pueden
unirse entre sí por medio de unos tornillos de apriete 4. Entre las
dos mordazas de sujeción 3 y 3 se aprietan los tubos 5 a ensanchar.
En las mordazas de sujeción 2 y 3 se han previsto en sección
transversal, respectivamente, depresiones 6, 7 casi semicirculares a
las que puede aplicarse el tubo 5 a ensanchar. Las mordazas de
sujeción 2, 3 pueden mostrar depresiones de diferente magnitud, de
tal forma que con el dispositivo de ensanchamiento pueden tratarse
tubos 5 con diámetros de diferente tamaño. En lugar de los
tornillos de apriete 4 el dispositivo de ensanchamiento puede
mostrar también cierres rápidos, para que las mordazas de sujeción
2, 3 puedan liberarse una de otra y unirse entre sí con
rapidez.
Una de las mordazas de sujeción, en el ejemplo de
ejecución la mordaza de sujeción 3, está dotada de una pieza de
montaje posterior 8 con preferencia configurada de forma enteriza
con la misma, que se enchufa sobre una pieza de cuello 9 de una
unidad de accionamiento 10. Para garantizar un asiento seguro de la
pieza de montaje posterior 8 sobre la pieza de cuello 9, la pieza de
montaje posterior 8 está fijada sobre la pieza de cuello 9. Para
esto puede usarse un anillo de apriete. En el ejemplo de ejecución
este anillo de apriete 11 forma parte de la pieza de montaje
posterior 8.
En la pieza de cuello 9 de la unidad de
accionamiento 10, que puede ser por ejemplo una taladradora
comercial, se ha montado de forma giratoria un husillo de
accionamiento 12 de la unidad de accionamiento 10. Sobre el husillo
de accionamiento 12 se atornilla un pitón de arrastre 13, que tiene
un contorno multi-angular. Sobre el mismo se ha
montado, de forma axialmente desplazable, una pieza de
accionamiento 14 en forma de husillo que encaja con una rosca
exterior 15 en una rosca interior 16 de la pieza de montaje
posterior 8. La pieza de accionamiento 14 tiene, por su extremo
vuelto hacia el husillo de accionamiento 12, una brida 17 orientada
radialmente hacia el exterior que sirve de tope para limitar,
axialmente hacia el interior, el movimiento de desplazamiento de la
pieza de accionamiento 14. La brida 17 puede cooperar con un
contratope 18 que, en el ejemplo de ejecución, está configurado como
anillo y tiene contacto con la pared interior de la pieza de
montaje posterior 8 así como frontalmente con la pieza de cuello 9.
El contratope 18 puede ser por ejemplo también un anillo de muelle,
que se aplica a una ranura en la pared interior de la pieza de
montaje posterior 9. De la misma manera este contratope 18 puede
estar formado por un resalte, que penetra radialmente hacia el
interior, de la pieza de montaje posterior 8. Por último es también
posible no prever para la brida 17 ningún contratope en la pieza de
montaje posterior 8. Sin embargo el contratope 18 tiene la ventaja
de que determina con precisión la posición retraída de la pieza de
accionamiento 14.
El contratope 18 está alojado en un segmento 19
de la pieza de montaje posterior 8 cuyo diámetro interior se ha
ensanchado. En la transición entre este segmento 19 y un segmento
extremo 20, cuyo diámetro interior se ha estrechado, de la pieza de
montaje posterior 8 se forma una superficie de tope 21 situada
transversalmente al eje de la pieza de montaje posterior, que está
situada en la ruta de movimiento de la brida 17 de la pieza de
accionamiento 14. la superficie de tope 21 determina de esta forma
la posición más exterior de la herramienta de ensanchamiento 1. La
rosca interior 16 está prevista en el segmento extremo 20 de la
pieza de montaje posterior 8.
El pitón de arrastre 13 está configurado como
manguito y se coloca sobre una pieza 22 del pitón de arrastre del
husillo de accionamiento 12 y está unido a la misma, de forma
desmontable, mediante un tornillo 23. El tornillo 23 está situado
protegido en el interior del pitón de arrastre 13.
La pieza de accionamiento 14 está dotada de un
taladro ciego 24 en su extremo situado por encima del pitón de
arrastre 13, al que se aplica la herramienta de ensanchamiento 1
con un vástago 25. La herramienta de ensanchamiento 1 está unida de
forma adecuada y desmontable a la pieza de accionamiento 14, de tal
forma que pueden usarse diferentes herramientas de ensanchamiento 1
o sencillamente intercambiarse las herramientas de ensanchamiento
dañadas. Como es natural también es posible configurar la
herramienta de ensanchamiento 1 y la pieza de accionamiento 14 de
forma enteriza entre ellas.
La herramienta de ensanchamiento 1 tiene un
cuerpo básico 26 que soporta un alma 27 que discurre en forma de
rosca. Con la misma se ensancha el tubo 5 por su extremo 28 de una
forma todavía por describir. El alma 27 sobresale radialmente del
cuerpo básico 26 y discurre en forma de una rosca. En el ejemplo de
ejecución representado esta alma 27 discurre por la totalidad de la
longitud axial del cuerpo básico 26. Como es natural, también es
posible prever el alma solamente por una parte de la longitud del
cuerpo básico 26. El vástago 25 se conecta axialmente al cuerpo
básico 26 y está configurado con preferencia de forma enteriza con
el mismo. El alma 27 se extiende sobre el cuerpo básico 26 hasta la
altura de la conexión al vástago 25.
Como muestra la fig. 2 el diámetro de trabajo 29
de la herramienta de ensanchamiento 1 aumenta paulatinamente, de
tal forma que el extremo de tubo 28 se ensancha poco a poco
cilíndricamente. Por medio de esto no se requiere ninguna fuerza
elevada para ensanchar el tubo 5, de tal forma que tampoco es
necesaria ninguna unidad de accionamiento 10 para el proceso de
ensanchamiento.
El aumento del diámetro de trabajo 29 se produce
a través de al menos un paso de rosca. En el ejemplo de ejecución
representado este aumento del diámetro de trabajo 29 se produce a
través de tres pasos de rosca. Por medio de esto se optimiza el
proceso de ensanchamiento, ya que el extremo de tubo 28 se ensancha
paulatinamente hasta el diámetro definitivo. Por medio de esto
también se reduce el riesgo de que el material del tubo 5 se rompa
o agriete durante el proceso de ensanchamiento. El aumento del
diámetro de trabajo 29 se produce de forma ventajosa continuamente,
de tal forma que el tubo 5 puede ensancharse de forma impecable. El
diámetro de trabajo 29 definitivo de la herramienta de
ensanchamiento 1 se extiende al menos a través de un paso de rosca,
de tal forma que se obtiene una suficiente deformación plástica del
tubo 5 y se evita un retorno elástico del extremo de tubo 5
ensanchado a un diámetro menor. Si la herramienta de ensanchamiento
1 tiene el diámetro de trabajo 29 definitivo a lo largo de uno o
varios pasos de rosca del alma 27, el extremo de tubo 28 puede
ensancharse con mucha precisión hasta el diámetro deseado.
Para evitar un daño del tubo 5 durante el proceso
de ensanchamiento se ha redondeado el lado frontal 30 del alma 27.
De forma ventajosa se aplica una rosca redonda.
A causa del recorrido en forma de rosca o espiral
del alma 27 se produce durante el proceso de ensanchamiento un
contacto lineal entre el alma 27 y la pared interior del tubo 5.
Este contacto lineal se produce a lo largo del perímetro del tubo
5. Con esta herramienta de ensanchamiento 1 es sorprendentemente
posible ensanchar tubos compuestos multi-capa, lo
que no es posible con herramientas de ensanchamiento conocidas. Los
tubos compuestos multi-capa de este tipo se
componen por ejemplo de una capa interior de polietileno, sobre la
que se aplica una capa de aluminio con la interlacaión de una capa
adhesiva. Sobre la misma se aplica a su vez una capa de polietileno
exterior sobre una capa adhesiva. A causa del alma 27 que discurre
en forma de rosca se ensanchan de forma impecable los tubos
compuestos multi-capa de este tipo, sin que exista
el riesgo de que durante el proceso de ensanchamiento se liberen
unas de otras las capas aisladas de este tubo. Esto debe atribuirse
en especial a que, a causa del alma 27 que discurre en forma de
rosca, las fuerzas de ensanchamiento se mantienen reducidas. Los
tubos compuestos multi-capa pueden tener también
otra estructura; de esta forma el estrato o la capa interior puede
componerse por ejemplo de un material sintético, sobre el que se
aplica por ejemplo una capa de aluminio como estrato exterior con
la intercalación de una capa adhesiva. Como es natural con la
herramienta de ensanchamiento 1 también pueden ensancharse otros
tubos 5. De esta forma con esta herramienta de ensanchamiento
pueden ensancharse por ejemplo unos tubos 5 que solo se compongan
de una capa de material sintético. Como es natural es igualmente
posible ensanchar con la herramienta de ensanchamiento 1 también
tubos metálicos.
En la fig. 1 se ha representado la herramienta de
ensanchamiento 1 en su posición más retraída, en la que está
situada a lo largo de más de la mitad de su longitud en el interior
del segmento extremo 20 estrechado de la pieza de montaje posterior
8. La brida 17 tiene contacto con el contratope 18. El tubo 5 a
ensanchar está sujetado entre las mordazas de sujeción 2, 3. El
extremo de tubo 28 a ensanchar sobresale de las mordazas de
sujeción 2, 3 y está orientado en contra de la herramienta de
ensanchamiento 1. Para ensanchar el extremo de tubo 288 se conecta
la unidad de accionamiento 10, de tal forma que se hace girar el
husillo de accionamiento 12 alrededor de su eje. Con ello arrastra
el pitón de arrastre 13. Debido a que tiene un contorno anguloso
también se arrastra la pieza de accionamiento 14 en el sentido de
giro. Como consecuencia del engrane roscado la pieza de
accionamiento 14 es desplazada axialmente sobre el pitón de
arrastre 13 y es empujada la herramienta de ensanchamiento 1 hasta
el extremo de tubo 28. De forma correspondiente al diámetro de
trabajo 29 creciente de la herramienta de ensanchamiento 1 el
extremo de tubo 28 se ensancha constantemente, hasta que la
herramienta de ensanchamiento 1 es efectiva con su máximo diámetro
de trabajo 29 en el interior del extremo de tubo 28. Debido a que
la herramienta de ensanchamiento 1 tiene el máximo diámetro de
trabajo a lo largo de varios pasos de rosca del alma 27, el extremo
de tubo 28 se ensancha cilíndricamente de forma segura. Debido a
que el alma discurre en forma de rosca, se produce, en la dirección
de avance de la herramienta de ensanchamiento 1, un contacto lineal
entre el alma 27 y la pared interior del extremo de tubo 28 a lo
largo de todo su perímetro. Por medio de esto se ensancha
cilíndricamente el extremo de tubo 28 de forma impecable. Debido a
que el dispositivo de ensanchamiento está fijado sobre la pieza de
cuello 9 de la unidad de accionamiento 10, el momento de giro de
reacción que se produce al ensanchar el tubo 5 es absorbido por la
unidad de accionamiento, de tal forma que el usuario del
dispositivo de ensanchamiento no necesita captar el contramomento
de giro. Por medio de esto puede ensancharse fácilmente, sin gran
aplicación de fuerza, con el dispositivo de ensanchamiento el
extremo de tubo 28.
Las piezas de accionamiento del dispositivo de
ensanchamiento, precisamente el husillo de accionamiento 12 con la
pieza de pitón de arrastre 22, el pitón de arrastre 13 en forma de
husillo y la pieza de accionamiento 14, están alojadas en la pieza
de montaje posterior 18, de tal forma que estas piezas están
protegidas de forma segura contra daños y/o suciedades.
Claims (8)
1. Herramienta de ensanchamiento para tubos, con
al menos un segmento de ensanchamiento que se extiende por una
parte de la longitud de la herramienta de ensanchamiento y es un
alma (27) que discurre en forma de rosca, que sobresale radialmente
de un cuerpo básico de la herramienta de ensanchamiento (1) y cuyo
diámetro de trabajo (29) aumenta paulatinamente hasta el diámetro de
trabajo definitivo, caracterizada porque para obtener un
extremo de tubo (28) ensanchado cilíndricamente el máximo diámetro
de trabajo (29) de la herramienta de ensanchamiento (1) se extiende
a través de al menos un paso de rosca del alma (27).
2. Herramienta de ensanchamiento según la
reivindicación 1, caracterizada porque el alma (27) discurre
por al menos la mitad y, con preferencia la totalidad de la
longitud del cuerpo básico (26).
3. Herramienta de ensanchamiento según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque al cuerpo básico
(26) se conecta axialmente un vástago (25) para sujetar la
herramienta de ensanchamiento (1) en una unidad de accionamiento
(10).
4. Herramienta de ensanchamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el aumento del
diámetro de trabajo (29) se produce al menos a través de un paso de
rosca, con preferencia a través de tres pasos de rosca.
5. Herramienta de ensanchamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el aumento del
diámetro de trabajo (29) se produce constantemente.
6. Herramienta de ensanchamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el alma (27) se
extiende desde el extremo delantero de la herramienta de
ensanchamiento (1) en la dirección de avance.
7. Herramienta de ensanchamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el lado frontal
(30) del alma (27) está redondeado.
8. Herramienta de ensanchamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el cuerpo
básico (26) y el alma (27) están configurados de forma enteriza
entre sí.
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