ES2227474T3 - Accesorio de empalme para tubos y procedimiento para el soldado de un accesorio de empalme en un extremo del tubo. - Google Patents
Accesorio de empalme para tubos y procedimiento para el soldado de un accesorio de empalme en un extremo del tubo.Info
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Abstract
Accesorio de empalme (10) para la soldadura a una superficie frontal en forma de anillo circular de un tubo, en la que - una parte exterior del accesorio de empalme opuesta al tubo al que se ha de soldar el accesorio de empalme está conformada como superficie de apoyo para la sujeción de una tuerca de racor, y en el que - una superficie exterior (26) del accesorio de empalme opuesta al tubo al que se ha de soldar el accesorio de empalme está conformada como superficie de obturación, caracterizado porque, - presenta una región denominada en lo sucesivo región de fricción (14) en forma anular y que se puede soldar por medio de la soldadura por fricción con la superficie frontal y - porque la región de fricción (14) está conformada en el interior del accesorio de empalme.
Description
Accesorio de empalme para tubos y procedimiento
para la soldadura de un accesorio de empalme en un extremo del
tubo.
La invención se refiere a un accesorio de empalme
para tubos y a un procedimiento para la soldadura de un accesorio
de empalme en un extremo del tubo. En este caso, el accesorio de
empalme para la soldadura está previsto en una superficie frontal
de un tubo en forma de anillo circular, dado el caso biselada. En
particular, la invención se refiere a un accesorio de empalme con
una superficie de obturación cónica, que al unir un tubo con otras
piezas constructivas, como por ejemplo otros tubos, griferías,
tubos flexibles y similares actúa conjuntamente con una superficie
de obturación complementaria, al menos parcialmente, respecto a
ella, en un accesorio de empalme, como por ejemplo en un racor
roscado o soldado mencionado en la norma DIN EN ISO
8434-1.
Los accesorios de empalme del tipo en cuestión en
este documento son conocidos, por ejemplo, por el documento
DE1960933U1. Sirven para hacer posible, junto con otras piezas
constructivas, como en particular un racor roscado o soldado, una
tuerca de racor y una obturación anular, empalmes herméticos que
presentan una capacidad de solicitación extremadamente alta (tal y
como se requieren, por ejemplo, para tuberías de alta presión) de
tubos con otros elementos constructivos, como por ejemplo otros
tubos, griferías, tubos flexibles, etc.
En este caso, el accesorio de empalme conocido
por el documento mencionado DE1960933U1 se ha acreditado claramente
en la práctica desde hace muchos años. Sin embargo, la soldadura de
un accesorio de empalme de este tipo con una superficie frontal en
forma de anillo circular a una superficie frontal plana en el
extremo de un tubo no es trivial, y ha de ser llevada a cabo por
medio de personal técnico cualificado.
Si se aplica la soldadura por gas normal,
entonces, por medio de la erosión eléctrica de los elementos de
aleación contenidos en el material del accesorio de empalme y del
tubo, que en las tuberías a las que se hace referencia en este
documento están hechos normalmente de acero, se produce cascarilla
tanto en la parte exterior como en la parte interior del tubo,
desprendiéndose la cascarilla que se produce en la parte interior
del tubo, normalmente, por medio de un costoso decapado posterior
(normalmente con una solución de ácido clorhídrico al 13%), y a
continuación ha de ser lavado, ya que por el contrario, las
partículas de cascarilla, al usar el tubo, por ejemplo, en el marco
de una tubería de aceite hidráulico de alta presión, podrían dañar
las piezas constructivas, como por ejemplo los cilindros
hidráulicos.
Debido a esto, para evitar la formación de
cascarilla, para la soldadura del accesorio de empalme en el
extremo del tubo se usa en la mayoría de ocasiones un denominado
procedimiento de soldadura gas inerte-wolframio
(procedimiento de soldadura WIG) bajo una atmósfera de gas
protector. En este caso, sin embargo, hay que prestar atención al
hecho de que, al efectuar la soldadura, no vaya a parar al interior
del tubo ni metal de aportación ni perlas de soldadura. A
continuación, normalmente, el punto de soldadura al menos se ha de
limpiar, aunque habitualmente también se ha de pulir.
Los procedimientos de soldadura conocidos
requieren no sólo un personal técnico cualificado, sino que también
requieren mucho tiempo, y además son especialmente caros.
Adicionalmente se conocen las uniones de tubos
sin soldadura en forma de las denominadas juntas atornilladas
rebordeadas. En éstas, se cambia la forma (se rebordea) a un
extremo de la tubería con una máquina, y se recalca un cordón, que
conforma un talón para una tuerca de racor dispuesta anteriormente.
Como para recalcar el cordón son necesarias fuerzas muy elevadas, y
el tubo ha de ser tensado respecto a la dirección de recalcado, al
recalcar surgen en el tubo exterior profundas acanaladuras de
tensión. Estas acanaladuras de tensión pueden producir daños en las
fibras del tubo, lo cual, especialmente en sistemas hidráulicos de
alta presión, en los que las tuberías están sometidas
frecuentemente a cargas dinámicas considerables, puede llevar a la
rotura de la tubería.
Además, por medio del recalcado en el interior
del tubo surge una garganta hueca en la que se puede acumular la
suciedad, lo que puede ocasionar una corrosión reforzada en el
interior del tubo.
Finalmente, también representa un problema el
hecho de que al redondear, el tubo se deforma en frío y no se corta
el discurrir de las fibras, lo que, puede llevar asimismo a un
desgarre de las fibras en el material, y con ello a una rotura más
fácil del tubo.
Debido a esto, las juntas atornilladas con
rebordeados sólo están indicadas de un modo condicionado en caso de
presiones de funcionamiento muy elevadas y en sistemas de tuberías
en los que se puedan producir fuertes vibraciones, como en
determinados sistemas hidráulicos.
La invención, por un lado, se basa en el objetivo
de proporcionar un accesorio de empalme que se pueda soldar de un
modo especialmente más sencillo, más rápido y más barato a un
extremo del tubo con una superficie frontal fundamentalmente en
forma de anillo circular, y que, conjuntamente con otros elementos
constructivos, como por ejemplo una tuerca de racor y un racor
roscado, haga posible un empalme hermético del tubo con otros
elementos constructivos, incluso en el caso de presiones extremas y
oscilaciones de temperatura.
Por otro lado, la invención se basa en el
objetivo de indicar un procedimiento para la soldadura de un
accesorio de empalme a una superficie frontal en forma de anillo
circular de un tubo, que se pueda realizar de un modo especialmente
más fácil, más rápido y más barato, incluso por parte de personal
sin experiencia en soldadura.
Por lo que se refiere al accesorio de empalme, el
objetivo se consigue por medio de un accesorio de empalme del tipo
mencionado al comienzo según la reivindicación 1 y por medio de un
procedimiento según la reivindicación 13.
Un accesorio de empalme de este tipo tiene la
gran ventaja de que por medio de la soldadura por fricción se puede
soldar en un extremo de un tubo. En la soldadura por fricción, las
piezas constructivas que se han de unir se calientan en sus
superficies de unión por medio de la fricción entre ellas de modo
local hasta la región plástica, y a continuación se unen entre
ellas por medio de un breve golpe a presión. La máquina necesaria
para la realización de la soldadura por fricción es muy sencilla de
manejo, y no requiere personal altamente cualificado como en el
caso del procedimiento WIG. Además, el procedimiento de soldadura
por fricción es considerablemente más rápido que el procedimiento de
soldadura WIG.
Otra ventaja es que el tiempo necesario para la
soldadura de un accesorio de empalme según la invención en un tubo,
en el caso de tubos de acero con diámetros exteriores
convencionales de hasta 50 mm aproximadamente es normalmente tan
reducido que no se puede producir formación de cascarilla, gracias
a lo cual se puede prescindir de modo ventajoso de trabajos
posteriores, como por ejemplo el decapado.
Los primeros experimentos han mostrado que la
soldadura de un accesorio de empalme según la invención a un
extremo de un tubo por medio del procedimiento de soldadura por
fricción que se puede emplear gracias a la invención, incluyendo
todos los trabajos previos necesarios, se puede llevar a cabo
aproximadamente en un tiempo de cinco a siete minutos más que la
soldadura comparable del accesorio de empalme conocido en un
tubo.
En una forma de realización preferida de la
invención, está previsto que la región de fricción con una
orientación definida adecuadamente respecto a la superficie frontal
del tubo a la que se ha de soldar el accesorio de empalme, se
estreche hacia la superficie frontal. Esto tiene diferentes
ventajas. De esta manera, al comienzo de la soldadura por fricción,
sólo una superficie relativamente reducida de la región de fricción
está en contacto con la superficie frontal del tubo, de manera que
la máquina se puede arrancar sin un coste de fuerza elevado, si
bien a la vez, por medio de la presión concentrada en la superficie
reducida, en la región de contacto se produce una fricción
considerable, y con ella un calentamiento, que lleva a un
calentamiento uniforme deseado de las piezas que se han de unir
entre ellas.
Aparte de esto, la forma que se estrecha
garantiza que los cordones de soldadura de la parte interior y de
la parte exterior del tubo que surgen, dado el caso, al presionar
las piezas una contra otra después del calentamiento, sólo
sobresalen ligeramente, y en particular un cordón de soldadura de la
parte interior del tubo que surge, dado el caso, no disminuye
demasiado el diámetro libre de la tubería, y con ello no conforma
ningún impedimento para la corriente.
Se ha mostrado como algo ventajoso el hecho de
que la región de fricción que se estrecha presente dos partes
laterales en forma anular que discurren una respecto a la otra con
un ángulo aproximadamente de 90º a 160º, preferentemente de
aproximadamente 120º. En este caso, el ángulo se puede seleccionar
dependiendo del grosor de la pared del tubo a soldar, y también
puede ser más obtuso en el caso de tubos con una pared
especialmente gruesa, y más agudo en el caso de tubos con una pared
delgada, en donde los grosores habituales de la pared de los tubos
en cuestión en este documento están aproximadamente entre 1,0 y 5,0
mm.
Adicionalmente, se ha mostrado como algo
ventajoso el hecho de que la región de fricción posea una punta
aplanada o redondeada. En el caso de que la punta sea redondeada,
se han acreditado en particular los radios del redondeo de la punta
que tienen un valor aproximadamente entre el 1 y el 10%,
preferentemente el 2,5%, del diámetro exterior del tubo a
soldar.
En el caso de tubos a soldar con un diámetro
exterior típico de 16 mm, el radio del redondeo de la región de
fricción puede tener un valor de aproximadamente 0,4 mm.
En una forma de realización especialmente
preferida de la invención, la región de fricción está conformada en
el interior del accesorio de empalme, lo que tiene una serie de
ventajas, de las que la óptica "más limpia" es la menos
importante. En esta forma de realización se hace innecesario un
pulido del punto de soldadura.
En el caso de que la región de fricción esté
conformada en el interior del accesorio de empalme, asimismo de un
modo ventajoso, se puede prever en el interior del accesorio de
empalme junto a la región de fricción un alojamiento circular en
forma anular para un cordón de soldadura que surge al realizarse la
soldadura por fricción del accesorio de empalme con un tubo en la
parte exterior del tubo. Este alojamiento impide que el material
fluidificado y presionado contra el tubo perpendicularmente
respecto a la dirección de la presión al presionar el accesorio de
empalme, y a falta de otro espacio, sea presionado en el interior
del tubo, y de esta manera se reduzca el diámetro interior.
De un modo adecuado, el alojamiento para el
cordón de soldadura está conformado de tal manera que el diámetro
exterior máximo es mayor que el diámetro de una abertura de
alojamiento circular conformada en el accesorio de empalme para un
tubo a soldar. Después del enfriamiento del cordón de soldadura, de
esta manera, se conforma una unión positiva adicional del accesorio
de empalme y del tubo, que descarga adicionalmente al cordón de
soldadura.
En este caso, el menor diámetro de la abertura
del alojamiento en forma circular conformada en el accesorio de
empalme para un tubo a soldar, es algo mayor que el diámetro
exterior del tubo a soldar, de manera que al realizar la soldadura
por fricción del accesorio de empalme y del tubo, en realidad, sólo
entra en contacto la región de fricción del accesorio de empalme
con el tubo. La medida en la que el diámetro menor de la abertura
de alojamiento ha de ser mayor que el diámetro exterior del tubo
depende de la estabilidad de marcha de la máquina de soldadura por
fricción usada. En las máquinas de la solicitante, es suficiente
con tolerancias muy reducidas. De esta manera, una abertura de
alojamiento con un diámetro de 16,5 mm es más que suficiente para
tubos de 16 mm de diámetro exterior.
En una forma de realización preferida, la parte
exterior del accesorio de empalme opuesta al tubo a soldar está
conformada como superficie de apoyo para la sujeción de una tuerca
de racor. Se puede prescindir de apoyos más largos, tal y como son
necesarios en el accesorio de empalme del estado de la técnica.
Adicionalmente, la sección del accesorio de
empalme cuya parte exterior está conformada como superficie de
apoyo para la sujeción de una tuerca de racor, y que, debido a
ello, ha de presentar necesariamente un diámetro exterior mayor
que, por ejemplo el tubo, puede cumplir de un modo ventajoso con un
uso doble por medio de que en esta sección del accesorio de empalme
esté conformado el alojamiento previsto, dado el caso, en el
accesorio de empalme para el cordón de soldadura que se
produce.
Si bien el accesorio de empalme puede estar
conformado de cualquier manera, dependiendo del caso de aplicación,
puede servir un accesorio de empalme típico del tipo en cuestión
para la conformación de las juntas atornilladas según la norma DIN
EN ISO 8434-1, de manera que la parte exterior
opuesta al tubo a soldar del accesorio de empalme esté conformada
como una superficie de obturación cónica. En esta superficie de
obturación puede estar prevista entonces una ranura circular para
el alojamiento de un anillo de obturación.
Por lo que se refiere al procedimiento para la
consecución del objetivo mencionado anteriormente, se propone un
procedimiento en el que un accesorio de empalme conformado según la
invención se suelda a una superficie frontal en forma de anillo
circular de un tubo, gracias al hecho de que el accesorio de
empalme y el tubo se ponen en una rotación relativa, uno respecto al
otro, alrededor del eje central de la superficie frontal en forma
de anillo anular del tubo, de tal manera que la región de fricción
del accesorio de empalme y la superficie frontal del tubo rocen
entre ellas hasta que se calientan hasta la temperatura necesaria
para una unión soldada, momento en el cual se para la rotación
relativa del accesorio de empalme y del tubo uno respecto al otro, y
la superficie frontal y la región de fricción se presionan entre
ellas.
La figura 1, muestra una vista lateral seccionada
parcialmente de un accesorio de empalme según la invención.
La figura 2, muestra una vista lateral seccionada
parcialmente de diferentes piezas constructivas para la fabricación
de una atornilladura del tubo en estado no montado.
La figura 3, muestra una vista lateral seccionada
parcialmente de las piezas constructivas según la figura 2 en
estado montado.
A continuación se describen, haciendo referencia
a los dibujos, a modo puramente de ejemplo y de manera no
limitativa, un ejemplo de realización de un accesorio de empalme
según la invención y un procedimiento según la invención.
En la Fig. 1 se muestra un accesorio de empalme
designado en su totalidad con el número 10, en vista lateral
seccionada parcialmente, para la soldadura a una superficie frontal
en forma de anillo circular, visto perpendicularmente al eje
central 12 del accesorio de empalme 10 que presenta simetría de
rotación en este ejemplo de realización. En este caso, se hace
referencia al hecho de que bajo el concepto de "en forma de
anillo circular" no se entienden en este caso sólo superficies
frontales planas. Por el contrario, las superficies frontales pueden
estar construidas de modo arbitrario, en particular también
abombadas hacia fuera o hacia dentro. Lo importante es, únicamente,
que las superficies frontales, en la proyección a lo largo del eje
alrededor del que rotan en la soldadura por fricción el accesorio
de empalme y el tubo de modo relativo entre sí, sean redondas como
anillos circulares planos, y no ovales, por ejemplo.
El accesorio de empalme 10 presenta en su
interior una región que se puede calentar por medio de la fricción
en una superficie frontal de un tubo dimensionado de modo
correspondiente hasta la región plástica, de tal manera que el
accesorio de empalme 10 se puede soldar con un tubo correspondiente
en el denominado procedimiento de soldadura por fricción.
Debido a ello, esta región conformada de modo especial se designa en esta solicitud como región de
fricción 14.
Debido a ello, esta región conformada de modo especial se designa en esta solicitud como región de
fricción 14.
La región de fricción 14, en este ejemplo de
realización con el empleo adecuado de un tubo no mostrado en la
Fig. 1 en el accesorio de empalme 10 o bien al disponer el
accesorio de empalme 10 en un extremo de un tubo de este tipo, está
abombada respecto a la superficie frontal del tubo con el que se ha
de soldar el accesorio de empalme, y presenta dos partes laterales
16 y 18 que en este ejemplo de realización discurren una respecto a
la otra formando un ángulo de aproximadamente 120º, y en la región
de una punta 20 redondeada pasan una dentro de la otra.
El radio interior libre R del accesorio de
empalme se corresponde en este ejemplo de realización con el radio
interior de un tubo a empalmar, en donde en este punto se ha de
indicar que el accesorio de empalme, naturalmente, también puede
presentar cualquier otro tipo de contornos exteriores, y por
ejemplo, también puede estar conformado como una pieza de
reducción.
Por medio del abombado de la región de fricción
14, no sólo se garantiza un transcurso especialmente ventajoso de
la soldadura por fricción, sino también una minimización del cordón
de soldadura que se produce en la parte interior en la soldadura
por fricción del accesorio de empalme 10 con un tubo, de manera que
no se obstaculizan prácticamente los flujos a través del tubo
soldado y a través del accesorio de empalme por parte del cordón de
soldadura, en tanto que se produzca un cordón de soldadura.
Para una minimización adicional del cordón de
soldadura que se produzca en la parte interior del tubo, en este
ejemplo de realización especialmente ventajoso, separado de la
región de fricción 14 está conformado un alojamiento 22 circular en
forma de anillo en el que puede entrar el material fluidificado en
la soldadura por fricción, presionado hacia fuera en primer lugar
por medio de fuerzas centrífugas, después por medio de fuerzas de
presión del accesorio de empalme y del tubo a soldar, que entonces
conforma un cordón de soldadura.
El accesorio de empalme presenta en su extremo
opuesto al tubo, en su orientación definida del accesorio de
empalme y del tubo a soldar, una sección de talón 24 con un borde
exterior en forma anular y un borde interior en forma anular.
El borde interior de la sección del talón 24
limita una abertura de alojamiento circular para un tubo a soldar.
Tal y como se reconoce en la Fig. 1, el diámetro de esta abertura
de alojamiento para un tubo a soldar es considerablemente menor que
el diámetro exterior máximo del alojamiento 22 circular en forma
anular para el cordón de soldadura. Así pues, visto a lo largo del
eje central 12 se puede decir que la abertura de alojamiento está
destalonada, con un ángulo de destalonado acreditado entre 10º y
30º, preferentemente de aproximadamente 20º respecto al eje central
12 del accesorio de empalme.
Esta forma de realización no sólo tiene la
ventaja de que incluso en el caso de elevadas fuerzas centrífugas
en la soldadura por fricción no se puede desprender y expulsar
ningún material fluidificado del tubo o bien del accesorio de
empalme, ya que este material se acumula en el alojamiento 22, sino
que también tiene la ventaja de que el material enfriado en el
alojamiento 22 entra en una unión positiva adicional con el borde
interior de la sección del talón 24 destalonada, lo que descarga de
modo adicional al cordón de soldadura que surge debido a la
soldadura.
El borde exterior de la sección del talón 24
conforma una superficie de apoyo para la sujeción de una tuerca de
racor. La parte exterior 26 del accesorio de empalme 10 opuesta al
tubo a soldar está conformada como una superficie de obturación
cónica, y dispone de una ranura 28 circular para el alojamiento de
un anillo de obturación no mostrado aquí.
El accesorio de empalme puede estar conformado a
partir de cualquier tipo de materiales adaptados al caso de
aplicación respectivo, preferentemente de una pieza. Sin embargo,
como el accesorio de empalme 10 normalmente se emplea en tuberías
de aceite hidráulico de alta presión, normalmente, estará hecho de
acero normal, al igual que el tubo a soldar. Sin embargo, como
materiales también se pueden considerar aceros finos y materiales
austeníticos, así como materiales como latón, titanio, aceros
resistentes al calor y aleaciones de CuNiFe.
En la Fig. 2 se muestran las diferentes piezas
constructivas para la fabricación de un racor roscado haciendo uso
de un accesorio de empalme 40 según la invención, en donde el
accesorio de empalme 40 se corresponde fundamentalmente con el
accesorio de empalme 10 según la Fig. 1. En este caso hay que
indicar que en este dibujo puramente esquemático no está
representada la conformación precisa de la región de fricción del
accesorio de empalme 40.
Las otras piezas constructivas mostradas en esta
figura son: un tubo 42 mostrado sólo parcialmente, una tuerca de
racor 44, una obturación de junta tórica 46 y un denominado enchufe
roscado 48 según la norma DIN EN ISO 8434-1.
La Fig. 3 muestra las piezas constructivas según
la Fig. 2 en estado montado.
En el montaje de la junta atornillada mostrada,
en la primera etapa del procedimiento se suelda el accesorio de
empalme 40 al tubo 42, concretamente por medio de una máquina de
soldadura por fricción, que desplaza al tubo y al accesorio de
empalme en una rotación rápida de modo relativo entre sí.
En este caso, la tuerca de racor 44 se puede usar
ya para la fijación del accesorio de empalme 40 al denominado
cabezal de soldadura por fricción de la máquina. Normalmente, la
máquina de soldadura por fricción posee un alojamiento con un
contorno interior que es complementario respecto al contorno
exterior del accesorio de empalme 40 al menos parcialmente, y cuyo
contorno exterior está provisto de una rosca que es complementaria
respecto a la rosca interior de la tuerca de racor 44. Gracias a
ello, el accesorio de empalme 40 se puede fijar por medio de la
tuerca de racor 44 en el cabezal de soldadura por fricción.
De esta manera, a continuación se introduce el
tubo 42 en un dispositivo de tensado y se fija. En la soldadura por
fricción, el accesorio de empalme 40 que rota con un número
determinado de revoluciones por unidad de tiempo se presiona
durante un tiempo predeterminado, el denominado tiempo de fricción,
contra el extremo rígido del tubo con una determinada presión, la
denominada presión de fricción. Después del tiempo de fricción se
presiona el accesorio de empalme con una presión incrementada, la
denominada presión de recalcado, durante un tiempo mínimo
determinado, el denominado tiempo de recalcado, contra el extremo
del tubo.
Dependiendo del diámetro exterior del tubo y del
grosor de la pared del tubo se prefijan a la máquina de soldadura
por fricción determinados parámetros para el número de revoluciones
por unidad de tiempo, tiempo de fricción, presión de fricción,
tiempo de recalcado y presión de recalcado. En el caso de los
materiales y dimensiones considerados en este documento, se
consideran: números típicos de revoluciones por unidad de tiempo
aproximadamente entre 10.000 y 25.000 revoluciones por minuto,
típicos tiempos de fricción entre 100 y 1.000 milisegundos, típicas
presiones de fricción entre 1,5 y 2,5 bar, típicos tiempos de
recalcado entre 2 y 4 segundos, típicas presiones de recalcado entre
3 y 5 bar. En particular, se han acreditado: números de
revoluciones por unidad de tiempo entre 22.000 y 24.000
revoluciones por minuto, tiempos de fricción entre 200 y 300
milisegundos, presiones de fricción entre 1,8 y 2,2, tiempos de
recalcado entre 2,8 y 3,2 segundos, presiones de recalcado entre 3,8
y 4,2 bar.
Después de la soldadura del accesorio de empalme
40 al tubo 42 se puede construir un racor roscado como el mostrado
en la Fig. 3, con el tubo insertado en el accesorio de empalme 40 y
con el anillo de obturación 46 dispuesto sobre él en un enchufe
roscado 48, y allí sujeto fijamente por medio de la tuerca de racor
44.
Tal y como se indica en la Fig. 3, el cordón de
soldadura conformado entre el accesorio de empalme 40 y el tubo 42,
al usar un accesorio de empalme según la Fig. 1, no queda sólo en
el interior del accesorio de empalme, sino también en el interior
de la región rodeada por la tuerca de racor 44, de manera que el
cordón de soldadura está asegurado el doble contra un
desplazamiento.
En el marco de la idea de la invención son
posibles un gran número de modificaciones y variantes que se
refieren, por ejemplo, a la conformación del contorno de la región
de fricción. De este modo, por ejemplo, es posible, y en particular
en el caso de grosores de pared muy elevados es también adecuado,
prever en lugar de la región de fricción abombada sencillamente, una
región de fricción con varios abombamientos o acanaladuras.
También es fundamental para la invención que el
accesorio de empalme esté conformado de tal manera que pueda ser
soldado por medio de una soldadura por fricción a una superficie
frontal de un tubo. En este caso, se ha de enfatizar en este punto
el hecho de que, naturalmente, también es posible conformar, y por
ejemplo abombar, la superficie frontal del tubo a soldar de modo
correspondiente. Sin embargo, como en un elevado número de
ocasiones, las tuberías se cortan a medida en el mismo lugar de su
instalación, será más conveniente prever el contorno
correspondiente en el accesorio de empalme que deformar el tubo
cortado a medida. Un biselado de la superficie frontal del tubo
cortado a medida también se puede hacer sin ningún problema en el
mismo lugar que la instalación, y normalmente también es
adecuado.
Claims (14)
1. Accesorio de empalme (10) para la soldadura a
una superficie frontal en forma de anillo circular de un tubo, en
el que
- -
- una parte exterior del accesorio de empalme opuesta al tubo al que se ha de soldar el accesorio de empalme está conformada como superficie de apoyo para la sujeción de una tuerca de racor, y en el que
- -
- una superficie exterior (26) del accesorio de empalme opuesta al tubo al que se ha de soldar el accesorio de empalme está conformada como superficie de obturación,
caracterizado
porque
- -
- presenta una región denominada en lo sucesivo región de fricción (14) en forma anular y que se puede soldar por medio de la soldadura por fricción con la superficie frontal y
- -
- porque la región de fricción (14) está conformada en el interior del accesorio de empalme.
2. Accesorio de empalme (10) según la
reivindicación 1, caracterizado porque la región de fricción
(14) con una orientación determinada respecto a la superficie
frontal del tubo al que se ha de soldar el accesorio de empalme, se
estrecha hacia la superficie frontal.
3. Accesorio de empalme (10) según la
reivindicación 2, caracterizado porque la región de fricción
presenta dos partes laterales (16, 18) en forma anular, que
discurren una respecto a la otra formando un ángulo de
aproximadamente 90º a 160º, preferentemente de 120º
aproximadamente.
4. Accesorio de empalme (10) según la
reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque la región de
fricción (14) presenta una punta (20) aplanada o preferentemente
redondeada.
5. Accesorio de empalme (10) según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en el interior
del accesorio de empalme, junto a la región de fricción está
previsto un alojamiento (22) circular en forma anular para el
cordón que se produce en la soldadura por fricción del accesorio de
empalme con el tubo.
6. Accesorio de empalme (10) según la
reivindicación 5, caracterizado porque el diámetro exterior
máximo del alojamiento (22) circular en forma anular para el cordón
es mayor que el diámetro de la abertura de alojamiento en forma
circular conformada en el accesorio de empalme para el tubo al que
se ha de soldar el accesorio de empalme.
7. Tubo con un accesorio de empalme soldado según
una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el
tubo y el accesorio de empalme se han unido entre sí por medio de
soldadura por fricción.
8. Unión de tubos formada por al menos un tubo
con un accesorio de empalme soldado por medio de soldadura por
fricción según una de las reivindicaciones 1 a 6, una tuerca de
racor que envuelve al menos parcialmente el accesorio de empalme
con una rosca y un racor roscado con una rosca complementaria
respecto a la rosca de la tuerca de racor.
9. Unión de tubos según la reivindicación 8,
caracterizada porque en el montaje determinado de la tuerca
de racor y el racor roscado, el cordón de soldadura conformado
entre el tubo y el accesorio de empalme soldado se encuentra en la
región limitada por la tuerca de racor.
10. Tubería de alta presión formada por un cierto
número de tubos, de los que al menos uno de ellos está unido con un
accesorio de empalme según una de las reivindicaciones 1 a 6 por
medio de la soldadura por fricción.
11. Sistema de unión de varias piezas para tubos,
que comprende un accesorio de empalme según una de las
reivindicaciones 1 a 6, una tuerca de racor, un racor roscado y un
anillo de obturación.
12. Sistema de unión de varias piezas según la
reivindicación 11, que comprende además una máquina de soldadura
por fricción que se puede emplear preferentemente de modo móvil
para la soldadura de accesorios de empalme en tubos.
13. Procedimiento para la soldadura de un
accesorio de empalme según una de las reivindicaciones 1 a 6 a una
superficie frontal en forma de anillo circular de un tubo,
caracterizado porque el accesorio de empalme y el tubo se
ponen en rotación relativa entre ellos alrededor del eje central de
la superficie frontal en forma de anillo circular, de tal manera
que la región de fricción y la superficie frontal rozan entre sí
hasta que se han calentado hasta la temperatura necesaria para una
unión soldada, tras lo cual, la rotación relativa del accesorio de
empalme y el tubo se detiene y se presionan entre sí la superficie
frontal y la región de fricción.
14. Uso del procedimiento de soldadura por
fricción para la soldadura de un accesorio de empalme según una de
las reivindicaciones 1 a 6 a un tubo.
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