ES2226216T3 - Acoplamiento de tubos tensable. - Google Patents

Abstract

UNA ACOPLAMIENTO TUBULAR SUJETABLE PARA LA UNION AXIAL DE DOS TUBOS (3) LISOS CONTIENE AL MENOS UN ANILLO (12) QUE MUESTRA UNA ROTURA, QUE SE FORMA A PARTIR DE UNA BANDA METALICA Y EN SITUACION UNIDA DEL TUBO (3) RODEA SUS TRAMOS EXTREMOS. LOS ANILLOS TIENEN EN SU BORDE INTERIOR RADIAL DIENTES (13) QUE SE ALOJAN EN UN PLANO DE LA BANDA METALICA, QUE EN LA SUJECION DEL ACOPLAMIENTO TUBULAR ENGRANAN EN EL MATERIAL DEL TUBO. LOS DIENTES (13) COORDINADOS CON UN TUBO (3) ESTAN INCLINADOS HACIA LOS DIENTES (13) COORDINADOS DEL OTRO TUBO (3). PARA CONCEDER A LOS DIENTES (13) UNA ALTA RIGIDEZ DE FLEXION Y PARA EVITAR QUE FORMEN ESTRIAS EN LA SUPERFICIE TUBULAR, LOS TUBOS (3) DE CUERDO CON LA INVENCION TIENEN UN CANTO (21) QUE SE EXTIENDE TRANSVERSALMENTE CON RESPECTO A LA DIRECCION AXIAL DEL ACOPLAMIENTO TUBULAR. PARA ELLO EL LADO (16) DE CADA DIENTE (13) DIRIGIDO HACIA EL LADO EXTERIOR DEL TUBO (3) INTRODUCIDO EN EL ACOPLAMIENTO TUBULAR FORMA UN ANGULO AGUDO CON EL LADO DEL DIENTE, QUE LIMITA CONESTE LADO (19), DIRIGIDO HACIA EL TUBO (3) INCLUSO EN LA SUPERFICIE (20) FRONTAL CONTINUA DEL DIENTE (13).

Description

Acoplamiento de tubos tensable.

La invención se refiere a un acoplamiento de tubos tensable para unir axialmente dos tubos lisos, con anillos formados a partir de un fleje metálico que, en estado unido de los tubos, rodean a los tramos extremos de éstos con al menos una interrupción y que presentan en su borde radialmente interior unos dientes situados en un plano del fleje metálico que, al tensar el acoplamiento de tubos, encajan con sus extremos libres en el material de los tubos, estando inclinados los dientes asociados a un tubo hacia los dientes asociados al otro tubo.

En un acoplamiento de tubos conocido de esta clase los dientes (llamados también "garras") están agudizados en forma de dientes de sierra, es decir, en forma de V, visto en la dirección axial de los tubos, estando inclinado su canto frontal radialmente interior en dirección oblicua con respecto a la dirección axial (dirección longitudinal de los tubos) y siendo perpendicular al plano del fleje metálico. La forma aguda de los dientes tiene ciertamente la ventaja de que éstos pueden penetrar profundamente en el material de los tubos, incluso en el caso de tubos metálicos, para impedir que los tubos se deslicen hacia fuera del acoplamiento de tubos bajo una presión interior elevada. Además, en caso de una rigidez suficiente del material de los dientes, éstos pueden alzarse radialmente en medida creciente con respecto a la dirección longitudinal al aumentar la presión interior y producirse un movimiento de separación axial de los tubos desde su posición oblicua y pueden aumentar así la acción de apriete del acoplamiento de tubos en el perímetro de los tubos y la profundidad de penetración de los dientes, para garantizar que los tubos se mantengan axialmente unidos a pesar de la presión interior creciente. No obstante, a presiones interiores muy altas existe finalmente el riesgo de que la rigidez de los dientes no sea suficiente, especialmente debido a que su sección transversal se reduce hacia el extremo agudo, con lo que se pueden en sí doblar los dientes. Además, existe el riesgo de que, en el caso de tubos menos duros, las puntas de los dientes admitan a alta presión interior una impulsión de separación axial de los tubos produciendo al propio tiempo estrías axiales de forma de V en las superficies de dichos tubos.

El documento FR-A-2 359 354 divulga un acoplamiento de tubos tensable según el preámbulo de la reivindicación 1.

La invención se basa en el problema de indicar un acoplamiento de tubos de la clase citada al principio, en el que los dientes no sólo presente en una mayor rigidez a la flexión, sino que impidan también en amplio grado una formación de estrías en la superficie de los tubos.

Según la invención, este problema se resuelve con el objeto de la reivindicación adjunta.

Por tanto, en este acoplamiento de tubos los dientes, visto en dirección axial, no están agudizados en forma de V. Por consiguiente, no pueden abrir estrías en el material de los tubos y tienen una mayor resistencia a la flexión en las proximidades de sus extremos. No obstante, la superficies frontales de los dientes pueden penetrar con suficiente profundidad en el material de los tubos, con lo que la unión de los tubos resiste también una solicitación axial muy alta.

Se describe seguidamente la invención con más detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos de ejemplos de ejecución preferidos. Muestran:

La Figura 1, una vista radial de un ejemplo de ejecución del acoplamiento de tubos según la invención, parcialmente en sección,

la Figura 2, una vista axial del acoplamiento de tubos según la Figura 1,

la Figura 3, una sección axial a través del acoplamiento de tubos según la Figura 1 en estado tensado, en el que une axialmente dos tubos lisos,

la Figura 4, un fragmento ampliado de la Figura 3, y

la Figura 5, una sección transversal a través del anillo representado a la izquierda de las Figuras 1, 3 y 4 en la zona de un diente.

El acoplamiento de tubos según las Figuras 1 a 5 está construido en la forma siguiente: Una envolvente 1 no completamente curvada para formar un anillo de chapa de acero tiene en sus extremos axiales unas paredes frontales 2 curvadas radialmente hacia dentro, cuyo diámetro interior es mayor que el diámetro exterior de los tubos 3 que han de unirse (Figura 3). La envolvente 1 está interrumpida en dirección periférica y formada en los extremos limitadores de la interrupción con unas orejetas que están curvadas cada una de ellas formando un bucle 4 (Figuras 1 y 2) en torno a un respectivo bulón redondo axial 5 ó 6 hacia el lado exterior de la envolvente 1 y que están fijadas a este lado mediante soldaduras de protuberancias 7 (Figura 1). Los bucles 4 tienen cada uno de ellos una hendidura 8 que se extiende parcialmente en torno a los bulones redondos 5, 6 (Figura 1). El bulón redondo 6 tiene en la zona de las hendiduras 8 un respectivo taladro axialmente pasante sin rosca interior. El bulón redondo 5 tiene también en la zona de cada hendidura del otro bucle un taladro radialmente pasante, pero con rosca interior. Las hendiduras 8 y los taladros radiales de los bulones redondos 5, 6 están atravesados cada uno de ellos por un tornillo de tensado 9 cuya cabeza 10 presenta un polígono interior y se aplica a un hombro 11 de un taladro ciego que ensancha los taladros de paso del bulón redondo 6.

En el lado interior del canto de doblado de las paredes frontales 2 de la envolvente 1 se aplica el canto radialmente exterior de un respectivo anillo 12 de forma troncocónica interrumpido una vez en dirección periférica. Los anillos 12 se han formado a partir de un fleje metálico. En su borde radialmente interior los anillos 12 están provistos de dientes 13 situados en el plano del fleje metálico y dotados de forma aproximadamente trapecial, visto en la dirección axial de los tubos 3. Los tramos extremos 14 (Figura 2) de cada anillo 12 se solapan en dirección periférica.

En el lado interior de la envolvente 1 se aplica un manguito de junta 15 de material elastómero con labios de sellado 16, 17 que sobresale oblicuamente en dirección radial hacia dentro en cada extremo axial. Los labios de sellado 16, 17 se aplican por fuera a los tubos 3 cuando estos tubos 3 están introducidos en el acoplamiento de tubos y afianzados según la Figura 3. Entre los labios de sellado 6 se aplica al lado interior del manguito de junta 15 un anillo 18 formado de un fleje de chapa que está interrumpido una vez en dirección periférica y cuyos tramos extremos se solapan en dirección periférica. El anillo 18 asegura que el material del manguito de junta 15 no sea introducido a presión entre los extremos de los tubos 3 al tensar el acoplamiento de tubos.

La interrupción de la envolvente 1 está salvada por un puente que se aplica al perímetro del manguito de junta 15 y que está solapado por los tramos extremos de la envolvente 1.

Como muestra la Figura 3, los dientes 13 asociados a un tubo, incluyendo el anillo 12 en el que están formados, están inclinados con respecto a los dientes 13 asociados al otro tubo 3, incluyendo el otro anillo en el que están formados estos dientes 13, bajo un ángulo \alpha de aproximadamente 35º a aproximadamente 55º, preferiblemente 45º, según las Figuras 4 y 5. El lado 19 de cada diente 13 vuelto hacia el lado exterior del tubo 3 introducido en el acoplamiento de tubos encierra con la superficie frontal 20 del extremo libre del diente un ángulo \beta de aproximadamente 50º a aproximadamente 80º, preferiblemente alrededor de 70º (Figura 5). De este modo, se obtiene en cada extremo de diente un canto afilado 21 que se extiende transversalmente a la dirección axial del acoplamiento de tubos y de los tubos 3.

Al tensar el acoplamiento de tubos los dientes 13 penetran con los cantos afilados 21 de sus extremos libres en el material de los tubos (véanse las Figuras 3 y 4) e impiden así en combinación con los cantos 21 que se extienden un trecho más largo en la dirección periférica de los tubos, una separación de los tubos 3 bajo una elevada presión interior dentro de dichos tubos 3. Asimismo, los dientes 13 configurados en dirección periférica, a consecuencia de su forma de trapecio, con algo más de anchura que los dientes en forma de V tienen una mayor rigidez a la flexión. Además, los anillos 12, incluyendo los dientes 13, tienen tendencia a levantarse radialmente cuando los tubos 3 tratan de separarse axialmente bajo la presión interior. Se incrementa así la profundidad de penetración de los dientes 13 en el material de los tubos y, por tanto, se aumenta también la capacidad de carga axial de la unión de los tubos producida por el acoplamiento de tubos.

Por consiguiente, la unión de los tubos soporta cargas axiales muy altas que tiendan a separar los tubos uno de otro, sin que se produzca un doblado de los dientes 13 ni la formación de estrías axiales en los tubos 3 por parte de los dientes 13.

Variantes del ejemplo de ejecución representado pueden consistir, por ejemplo, en que las paredes frontales 2 de la envolvente 1 no sean dobladas exactamente en dirección radial, sino una hacia otra en dirección axial y sean provistas de dientes
-correspondientes a los dientes 13 de los anillos 12- que puedan encajar en el material de los tubos. Eventualmente, se pueden suprimir los anillos 12, con lo que solamente las paredes frontales 2 forman anillos correspondientes. Sin embargo, sería también posible prever adicionalmente los anillos 12.

Como alternativa, en el lado interior de la envolvente 1 podrían estar montados anillos provistos de una doble fila de dientes, estando inclinados los dientes de cada anillo en la misma dirección o bien en direcciones contrarias hacia la dirección longitudinal.

En tubos metálicos el material de los anillos consistiría en chapa de acero. En tubos de material más blando, tal como plástico, los anillos podrían consistir también en chapa metálica menos dura.

Claims (1)

1. Acoplamiento de tubos tensable para unir axialmente dos tubos lisos (3), con una envolvente (1) no curvada completamente hasta formar un anillo de chapa de acero y tensable por medio de tornillos de tensado (9), la cual presenta paredes frontales (2) curvadas hacia dentro, y con anillos (12) conformados a partir de un fleje metálico que, en estado unido de los tubos (3), rodean a los tramos extremos de éstos con al menos una interrupción y que presentan en su borde radialmente interior unos dientes (13) situados en un plano del fleje metálico, los cuales encajan con sus extremos libres en el material de los tubos al tensar el acoplamiento de tubos, estando inclinados los dientes (13) asociados a un tubo (3) en el sentido de alejarse de los dientes (13) asociados al otro tubo (3) y encerrando el lado (19) de cada diente (13) vuelto hacia el lado exterior del tubo (3) introducido en el acoplamiento de tubos un ángulo agudo (\beta) con la superficie frontal (20) del diente (13) adyacente a este lado (19) y extendida en forma plana continua hasta el lado del diente alejado del tubo (3), aplicándose el canto radialmente exterior de los anillos (12) al lado interior del canto de doblado de una pared respectiva de las paredes frontales (2), caracterizado porque los dientes (13) presentan un canto (21) que se extiende transversalmente a la dirección axial del acoplamiento de tubos y el ángulo agudo (\beta) está en el intervalo de 50º a 80º, de preferencia en aproximadamente 70º, y el lado (19) vuelto hacia el lado exterior del tubo (3) introducido en el acoplamiento de tubos encierra con este lado exterior un ángulo (\alpha) en el intervalo de 35º a 55º, preferiblemente alrededor de 45º.