ES2228710T3 - Acoplador de tubos y metodo de acoplamiento. - Google Patents
Acoplador de tubos y metodo de acoplamiento.Info
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Abstract
Acoplador de tubos de acción no destructora de superficies, que comprende: un primer aro (12) para su fijación a un extremo unible (13b) de un primer tubo (13) sin debilitar una superficie cilíndrica del primer tubo (13); un segundo aro (15) para su fijación a un extremo unible (14b) de un segundo tubo (14) sin debilitar una superficie cilíndrica del segundo tubo (14); un primer elemento de acoplamiento (10), presentando dicho primer elemento de acoplamiento (10) una superficie (11e) de alineamiento de tubos sobre el mismo, presentando dicho primer elemento de acoplamiento (10) una extremidad (20) de acoplamiento a un aro sobre el mismo, presentando dicho primer elemento de acoplamiento (10) una cavidad (19) de cierre hermético en su interior.
Description
Acoplador de tubos y método de acoplamiento.
La presente invención se refiere en general a
acopladores de tubos y, más específicamente, a un acoplador
universal de tubos y a un método de formación de un cierre
hermético de presión estanco a los fluidos con tubos bajo presión,
bien alta o bien baja, o tubos que se han realizado con materiales
diferentes.
Los acopladores de tubos son conocidos en la
técnica y en general comprenden unos elementos que están fijados a
los extremos de dos tubos para mantener los dos tubos en una
relación de extremo con extremo. Un tipo de acoplador de tubos usa
elementos con dientes para acoplarse por mordedura al exterior del
tubo, a continuación los elementos se atraen mutuamente para
mantener los tubos en una relación de extremo con extremo. Otro
tipo de acoplador requiere la formación de una ranura anular en la
proximidad del extremo de cada tubo y a continuación la colocación
de un elemento con reborde en la ranura. Seguidamente se tira de los
elementos con reborde acercándolos para hacer que los tubos entren
en una relación de extremo con extremo. Generalmente, los extremos
de los tubos se cierran herméticamente con una junta. Ambos tipos
mencionados de acopladores de la técnica anterior utilizan una
acción destructora de la superficie que altera la integridad del
tubo y puede debilitar el tubo aumentando las fuerzas de tensión
sobre el tubo o reduciendo el grosor del tubo lo cual crea áreas más
débiles en dicho tubo que pueden fallar. Un modo de la presente
invención proporciona un acoplador universal de tubos mejorado y un
método de formación de tubos en una relación de cierre hermético de
extremo con extremo sin alterar la integridad del tubo.
Aunque evitar la alteración de la integridad de
los tubos es importante para ciertos tubos, existen otros casos en
los que la presión interna del fluido de los tubos acoplados y los
materiales de los tubos acoplados son factores más significativos.
Por ejemplo, en ciertos casos se requieren acopladores de tubos de
alta presión para resistir las presiones internas de los tubos que
superan las 1000 libras por pulgada cuadrada. Todavía en otras
aplicaciones se requieren acopladores de tubos para acoplar tubos
que se enfrentan únicamente con unas pocas libras por pulgada
cuadrada. La presente invención proporciona un acoplador universal
de tubos adecuado para ser usado con presiones de tubos bien altas
o bien bajas así como con presiones de tubos intermedias. En una
forma de realización de la invención el acoplador universal alinea
los tubos en una relación de extremo con extremo mientras es
retenido por un aro adecuado en las condiciones de conexión
requeridas. Por ejemplo, si las presiones internas del tubo son
altas se puede usar un aro que esté fijado de forma fija al exterior
de un tubo. Si las presiones internas del tubo son bajas se puede
usar un aro elástico para acoplarse por compresión a un tubo de
manera que los tubos se mantengan por fricción en una condición de
acoplamiento. Si las presiones del tubo están en una gama
intermedia se puede usar un tercer aro que tiene dientes sobre él,
los cuales normalmente no están en acoplamiento con la superficie
exterior del tubo hasta que se acopla el acoplador. En esta última
forma de realización el acoplador universal de tubos hace que el
aro con dientes se acople por mordedura al tubo para permitir de
este modo que el acoplador de tubos resista presiones internas
elevadas. De esta manera, el conocimiento de la gama de presiones
operativas de los tubos permite usar el acoplador universal en
combinación con un aro de tubos adecuado para proporcionar una
relación de cierre hermético de extremo con extremo para cualquiera
de entre una serie de condiciones diferentes de presión sin tener
que usar un acoplador de tubos especializado.
Otra dificultad observada en el acoplamiento de
tubos es que muchas veces resulta necesario acoplar entre sí tubos
realizados con materiales diferentes. Por ejemplo, muchas veces es
necesario acoplar un tubo de PVC plástico o un tubo de polietileno
a un tubo metálico. En general, para acoplar tubos realizados a
partir de materiales diferentes se requieren acopladores especiales.
La presente invención proporciona un acoplador universal de tubos
para ser usado en el acoplamiento de tubos realizados a partir de
materiales diferentes permitiendo que un usuario acople tubos de
materiales diferentes al seleccionar un aro de retención adecuado
para cada uno de los tubos acoplados.
Otra dificultad que aparece en el acoplamiento de
tubos en una relación de extremo con extremo es que algunas veces
los tubos llegan a desalinearse haciendo que el acoplamiento tenga
una tendencia a experimentar fugas. En la presente forma de
realización el acoplador universal incluye dos superficies de
alineamiento en cada elemento de acoplamiento para un tubo y dos
superficies de alineamiento diferente en el mismo elemento de
acoplamiento para el segundo tubo, estando cada una de las
superficies de alineamiento en alineamiento mutuo para garantizar
de este modo que cuando los dos extremos de los tubos se fijan en
su interior dichos tubos están en alineamiento mutuo.
De este modo el acoplador universal de la
presente invención permite que un usuario acople tubos de
materiales diferentes así como tubos que soportan fluidos de
presión baja, intermedia o alta.
La patente U.S. nº 4.611.839 muestra un elemento
de acoplamiento de tubos segmentado que incluye caras extremas
inclinadas.
La patente U.S. nº 4.461.498 muestra un elemento
de acoplamiento que usa bien un tubo ranurado o bien un elemento que
se agarra por mordedura en la superficie exterior del tubo.
La patente U.S. nº 4.838.582 muestra un
acoplamiento de dilatación flexible con un elemento de cierre
hermético anular.
La patente U.S. nº 4.522.434, que representa la
técnica anterior más próxima, da a conocer un acoplamiento de tubos
que comprende dos elementos acoplados en los extremos de los tubos
por medio de aros fijados en los extremos de los tubos. Cada
elemento de acoplamiento tiene una superficie de alineamiento de los
tubos, una extremidad de acoplamiento del aro y una cavidad de
cierre hermético en su interior. El cierre hermético anular es
elástico y es mayor que un rebaje formado por la cavidad de cierre
hermético, de manera que es comprimido al enroscar los elementos
entre sí para formar un cierre hermético estanco a los fluidos.
La patente U.S. nº 5.813.705 da a conocer un
acoplador de tubos por acción de cierre rápido por presión que usa
un corte de ranura en la superficie
exterior del tubo.
exterior del tubo.
La patente U.S. nº 5.578.900 da a conocer un
acoplador de tubos por acción de cierre rápido por presión que usa
un corte de ranura en la superficie exterior del tubo.
La patente U.S. nº 4.471.979 da a conocer un tubo
de paredes delgadas con una proyección radial formada en el mismo
para acoplarse a un elemento de acoplamiento.
La patente U.S. nº 4.702.499 da a conocer un
acoplador de tubos articulado que aplica una presión radial al
tubo.
La patente U.S. nº 4.886.304 da a conocer un
elemento de acoplamiento con elementos en cuña para acoplarse al
tubo.
La patente U.S. nº 5.476.292 muestra un
acoplamiento de tubos con un elemento de compresión para agarrarse
al exterior del tubo.
La patente U.S. nº 4.561.678 muestra un segmento
de acoplamiento de tubos que encaja en una ranura circunferencial en
cada uno de los tubos.
De forma breve, la invención se refiere a la
conexión de tubos en una relación de extremo con extremo, estanca a
los fluidos, y a la obtención de un acoplador universal de tubos
que mantiene la integridad de los extremos de los tubos mientras el
acoplador alinea simultáneamente los extremos de los tubos y atrae
los extremos de los tubos a una relación de cierre hermético con un
cierre hermético circunferencial que proporciona un cierre
hermético de presión estanco los fluidos alrededor de los extremos
de los tubos.
La finalidad y otros objetivos de la presente
invención se consiguen a través del acoplador y el método según las
reivindicaciones adjuntas. En formas de realizaciones específicas,
el acoplador de tubos según la invención mantiene los tubos en una
relación de cierre hermético de extremo con extremo bien con aros
de fricción, aros contraíbles o ambos.
La Figura 1 muestra una vista en sección de dos
tubos y una parte de un acoplador universal de dos piezas dispuesto
sobre un elemento de cierre hermético que tiene extremidades de
cierre hermético en una condición de extensión y aros de retención
fijados de forma fija a cada uno de los tubos;
la Figura 1A muestra la vista en sección de la
Figura 1 con el acoplador llevado contra el tubo para situar el
elemento de cierre hermético en una posición de cierre
hermético;
la Figura 2 es una vista superior de un acoplador
unido a dos tubos;
la Figura 3 es una vista en sección tomada según
las líneas 3-3 de la figura 2;
la Figura 4 es una vista en perspectiva de un
tope antirrotura;
la Figura 4A es una vista en perspectiva de una
forma de realización alternativa de un tope antirrotura;
la Figura 4B es una vista parcial en perspectiva
del tope antirrotura de la Figura 4A en un cierre hermético
anular;
la Figura 4C es una vista en sección transversal
de un elemento de cierre hermético con el tope antirrotura de la
Figura 4A;
la Figura 4D es una vista en sección transversal
de un elemento de cierre hermético con el tope antirrotura de la
Figura 4A;
la Figura 5 es una vista en sección transversal
parcial del elemento anular de cierre hermético que presenta la
posición del tope antirrotura de la Figura 4 en el elemento de
cierre hermético;
la Figura 6 es una vista en sección transversal
tomada según las líneas 6-6 de la Figura 5;
la Figura 7 es una guía de alineamiento del aro
del acoplador para posicionar de forma precisa el aro anular de
retención en un tubo que se va a unir a otro tubo;
la Figura 8 muestra la guía de alineamiento del
aro del acoplador de la Figura 7 montada en un tubo que se muestra
parcialmente en sección transversal;
la Figura 9 es una vista extrema de un tubo que
muestra tres guías de alineamiento del aro del acoplador montadas
en el extremo de un tubo para mantener el aro anular de retención
con una serie de soldaduras realizadas en el aro anular y el tubo de
manera que dicho aro anular se mantiene en posición;
la Figura 10 muestra una vista en sección de una
forma de realización alternativa de un acoplador de dos piezas
dispuesto sobre un elemento de cierre hermético en una posición de
cierre hermético;
la Figura 11 muestra una vista en perspectiva de
aros anulares elásticos de retención para ser usados en el
acoplador de la Figura 10;
la Figura 12 muestra los aros anulares elásticos
de retención de la Figura 11 dispuestos alrededor de dos tubos;
la Figura 13 muestra una vista en sección de dos
tubos y una parte de un acoplador universal de dos piezas de la
Figura 1 con aros de retención contraíbles sostenidos por un aro
elástico;
la Figura 14 muestra una vista frontal del aro
contraíble de retención sin dientes; y
la Figura 15 muestra una vista frontal del aro
contraíble de retención con dientes radiales.
Haciendo referencia a la Figura 1 la referencia
numérica 10 identifica un elemento de acoplamiento de un acoplador
universal de tubos de dos piezas que está dispuesto parcialmente en
un tubo 13 y dispuesto parcialmente en un tubo 14 que se va a unir
al tubo 13 en una disposición de cierre hermético estanca a los
fluidos. El tubo 13 tiene una superficie exterior 13a y un extremo
unible 13b que está dispuesto en una relación de extremo con
extremo con un extremo unible 14b del segundo tubo 14. De forma
similar, el tubo 14 tiene una superficie exterior 14a y un extremo
unible 14b que está dispuesto en una relación de extremo con
extremo con el extremo unible 13b del tubo 13.
Extendiéndose alrededor de la periferia de los
tubos 13 y 14, está previsto un elemento anular elástico 28 de
cierre hermético que tiene unas extremidades anulares 28a y 28b de
forma triangular, las cuales se muestran en una condición de
extensión o no cerradas herméticamente a cada lado de un cierre
hermético anular central 28c que se extiende sobre los extremos de
ambos tubos 13 y 14. El elemento anular 28 de cierre hermético está
contenido dentro de una cavidad 19 que se extiende a lo largo del
interior del elemento de acoplamiento 10. El elemento anular 28 de
cierre hermético está realizado a partir de un material elástico
tal como caucho y es compresible de manera que forma un cierre
hermético estanco a los fluidos sobre los extremos unibles 13a y 14a
de los tubos.
Extendiéndose radialmente hacia fuera desde el
elemento anular 28 de cierre hermético está previsto de un primer
tope antirrotura 30 y un segundo tope antirrotura 30'. Los topes
antirrotura 30 y 30' tienen una forma general de U con una extensión
que se proyecta radialmente hacia fuera.
La Figura 4 muestra una vista más detallada de un
tope antirrotura 30 que tiene una forma en general de U con una
primera superficie 30a y dos superficies laterales 30c y 30b.
Extendiéndose perpendicularmente hacia arriba desde el tope
antirrotura 30 está previsto de una guía 30d de alineamiento
mecánica que permite posicionar los topes antirrotura en la unión
mutua de dos elementos de acoplamiento. La Figura 1 muestra que los
topes antirrotura 30 y 30' están situados diagonalmente en oposición
mutua en el elemento 28 de cierre hermético y con la guía 30d de
alineamiento del tope antirrotura 30 posicionada en la proximidad
del elemento amortiguador 11 del perno y la guía 30d' de
alineamiento del tope antirrotura 30' posicionada en la proximidad
del elemento amortiguador 11a del perno.
La Figura 4A muestra una forma de realización
preferida alternativa de un tope antirrotura 30'' que tiene una
forma general de U con una primera superficie curvada 30a'' que
tiene un radio de curvatura R que es sustancialmente igual a un
radio de curvatura de un anillo 66 de cierre hermético (Figura 4B).
El tope antirrotura 30'' incluye dos superficies laterales 30c'' y
30b'' que se extienden parcialmente a lo largo del lado del anillo
66' de cierre hermético. El tope antirrotura 30'' es similar al
tope antirrotura 30 aunque carece de la guía 30d de alineamiento
mecánico.
La Figura 4B es una vista en perspectiva parcial
del tope antirrotura 30'' que muestra dicho tope antirrotura 30''
dispuesto circunferencialmente en el exterior de un cierre
hermético anular 66. El cierre hermético anular 66 es diferente con
respecto al cierre hermético anular 28 en cuanto al uso del tope
antirrotura alternativo 30''. En la forma de realización mostrada
en la Figura 4B el usuario alinea visualmente el tope antirrotura
30'' con la unión de los elementos de acoplamiento. Como
diagonalmente en oposición al tope antirrotura 30'' está situado un
tope antirrotura idéntico 30''' el posicionamiento de un tope
antirrotura posiciona automáticamente el otro tope antirrotura en la
posición correcta.
La Figura 4C muestra una vista en sección
transversal que muestra un tope antirrotura 30'' y un cierre
hermético anular 66 que presenta el tope antirrotura 30'' incrustado
a lo largo de la superficie exterior del cierre hermético anular 66
tanto en la dirección lateral como en la radial, siendo coplanaria
la superficie exterior del tope antirrotura 30'' con la superficie
exterior del cierre hermético 66.
La Figura 4D muestra una vista en sección
transversal del tope antirrotura 30'' y el tope antirrotura 30'''
situados diagonalmente en oposición mutua en el cierre hermético
anular 66. El cierre hermético anular 66 es similar al cierre
hermético anular 28 e incluye el elemento central 66c de cierre
hermético y las extremidades 66a y 66b.
Haciendo referencia a la Figura 5 y la Figura 6,
la Figura 5 muestra una vista en sección de corte parcial del
elemento anular 28 de cierre hermético que muestra el
posicionamiento diagonal del tope antirrotura 30 y 30' dentro del
elemento anular 28 de cierre hermético.
La Figura 6 muestra una vista en sección
transversal que muestra las guías 30d y 30d' de alineamiento que se
extienden radialmente hacia fuera con respecto al elemento de
cierre hermético. Las extremidades triangulares 28a y 28b de cierre
hermético se muestran en una condición de extensión con respecto al
cierre hermético central 28c. Las extremidades anulares 28a y 28b
de cierre hermético se muestran con una zona inferior cóncava con
los bordes circunferenciales de las extremidades triangulares de
cierre hermético proyectándose radialmente hacia dentro más allá
del cierre hermético central 28c. En la condición de compresión los
bordes circunferenciales de las extremidades 28a y 28b se llevarán
de forma ajustada contra las superficies exteriores de tubos
diferentes mientras que el cierre hermético central abarcará el
intersticio entre los extremos unibles de dos tubos y cerrará
herméticamente por compresión los dos tubos entre sí en colaboración
con las extremidades 28a y 28b de cierre hermético para producir un
cierre hermético estanco a los fluidos tal como se ilustra en la
Figura 1A.
Los topes antirrotura están realizados con un
material rígido tal como metal y están destinados a extenderse
circunferencialmente a través del área sin soporte entre los
elementos de acoplamiento. Una referencia a la Figura 3 muestra el
área sin soporte, es el área en el que ni el elemento de
acoplamiento 10 ni el elemento 10' de acoplamiento sostienen el
cierre hermético anular 28. El área sin soporte tiene una anchura
designada mediante "s". La razón de que exista un área sin
soporte es que los elementos de acoplamiento son un poco menores
circunferencialmente que un semicírculo completo de manera que si
cada uno de los elementos de acoplamiento se unen mutuamente la
abertura interna no formaría un círculo perfecto. Colocando los
topes antirrotura de tal manera que la guía 30d de alineamiento y
la guía 30d' de alineamiento se extienden a través del intersticio
el tope antirrotura está dispuesto centralmente para proporcionar un
soporte radial para el cierre hermético anular 28 cuando el cierre
hermético anular está bajo presión proporcionando de este modo un
aumento sustancial de la capacidad del cierre hermético anular 28
del acoplador para resistir una presión elevada.
La Figura 3 muestra un elemento de acoplamiento
10 que se extiende aproximadamente a mitad de camino alrededor de
la periferia de los tubos 13 y 14 y un elemento idéntico 10' de
acoplamiento que también se extiende aproximadamente a mitad de
camino alrededor de la periferia de los tubos 13 y 14 para unirse
con el elemento de acoplamiento 10 aunque dejando el intersticio
mencionado anteriormente e indicado mediante "s". La Figura 1
y la Figura 3 muestran el elemento de acoplamiento 10 que incluye un
reborde o elemento amortiguador 11 de perno en un extremo y un
reborde o elemento amortiguador 11a de perno en el extremo opuesto
de manera que el elemento de acoplamiento 10 se puede unir a un
elemento idéntico 10' de acoplamiento para proporcionar un acoplador
destinado a mantener dos tubos en una condición de cierre
hermético, estanca a los fluidos, con los tubos dispuestos en una
relación de extremo con extremo. Extendiéndose a través del reborde
11 están previstos de los agujeros 26 y 27 de perno. De forma
similar, extendiéndose a través del reborde 11a se disponen de los
agujeros 26a y 27a de perno. La Figura 3 muestra los pernos 50 y 52
en su interior.
Haciendo referencia a la Figura 1, situados en el
interior del elemento de acoplamiento 10 están previstos dos
conjuntos de superficies semicilíndricas de alineamiento de tubos,
un primer conjunto para un tubo y un segundo conjunto para el otro
tubo cada uno de los cuales está situado en alineamiento coaxial
mutuo. El primer conjunto comprende una primera superficie circular
11f de alineamiento de tubos y una segunda superficie circular 21a
de alineamiento de tubos cada una de las cuales tiene un radio de
curvatura que es sustancialmente el mismo radio de curvatura del
exterior de los tubos a unir. El segundo conjunto comprende una
primera superficie circular 11e de alineamiento de tubos y una
segunda superficie circular 20a de alineamiento de tubos cada una de
las cuales tiene también un radio de curvatura que es
sustancialmente el mismo radio de curvatura del exterior de los
tubos. Como cada una de las superficies de alineamiento están
posicionadas en alineamiento coaxial mutuo los tubos se mantendrán
en alineamiento coaxial. Por ejemplo, un tubo 14 al que se hayan
acoplado dos superficies 21a y 11e de alineamiento garantiza que el
tubo 14 se mantiene con un primer eje y el tubo 13, al cual se han
acoplado dos superficies 11e y 20a de alineamiento garantiza que el
tubo 13 se mantendrá en un segundo eje y como todas las superficies
de alineamiento están en alineamiento coaxial mutuo, de aquí se
deduce que los tubos 13 y 14 se mantendrán en alineamiento coaxial
mutuo. De este modo, en la condición de cierre hermético (cuando
dos elementos de acoplamiento se han juntado tal como se ilustra en
la Figura 3) la superficie 11e y 20a de alineamiento de tubos se
acopla a la superficie 13a del tubo y de forma similar la superficie
11f y 21a de alineamiento de tubos se acopla a la superficie 14a
del tubo para mantener los tubos 13 y 14 en alineamiento coaxial
mutuo.
Situado en la superficie exterior 14a del tubo
14, está previsto un aro rígido anular 15 que está fijado al tubo
14 por medio de una soldadura 15a. La soldadura 15a está
posicionada en el lado del aro 15 que está encarado al extremo
unible 14b del tubo 14. De forma similar, situado en la superficie
exterior 13a está previsto un aro rígido anular 12 el cual está
fijado al tubo 13 por medio de una soldadura 12a que está encarada
al extremo unible 13b del tubo 13. Aunque el aro 12 y el aro 15
están fijados al exterior del tubo no proporcionan un acoplamiento
destructor de la superficie sobre el tubo. Es decir, de hecho la
soldadura del aro 12 ó 15 se puede sumar a la resistencia del tubo
pero no debilita el tubo ya que se produce formando una ranura
anular en el tubo o provocando que unos dientes penetren en el
tubo. De este modo incluso tubos de paredes delgadas se pueden
acoplar con la presente invención y en algunos casos se pueden
reforzar por medio de los aros 12 y 15.
La Figura 1 muestra el elemento 11 de
acoplamiento en una condición de preconexión antes de llevar los
tubos 13 y 14 a una disposición de acoplamiento de extremo con
extremo y de cierre hermético. En la condición mostrada en la Figura
1 el elemento anular 28 de cierre hermético se muestra en una
condición relajada dentro de la cavidad 19b del elemento 11 de
acoplamiento. En la condición relajada las extremidades anulares 28a
y 28b de forma triangular se muestran en una condición de extensión
alejándose del cierre hermético anular central 28c.
Haciendo referencia a la Figura 1A, la cual es
idéntica a la Figura 1 excepto que el elemento de acoplamiento 10
se ilustra en una condición de conexión, es decir, con el elemento
28 de cierre hermético oprimido por compresión dentro de la cavidad
anular 19 de manera que las extremidades extendidas 28a y 28b se
llevan a un acoplamiento comprimido con el cierre hermético anular
central 28c. En esta condición los extremos 13b y 14b de los tubos
están en cierre hermético de manera que los fluidos o partículas no
pueden escapar de los extremos de los tubos 13 y 14. Debería
entenderse que en la condición de conexión, dos elementos 10 y 10''
de acoplamiento (Figura 3) que se extienden cada uno de ellos a una
distancia ligeramente menor que a medio camino alrededor de los
tubos se aproximan mutuamente por medio de unos pernos que se
extienden a través de los elementos amortiguadores 11 y 11a de
pernos. (Figura 3) No obstante, como cada uno de los elementos de
acoplamiento se extiende únicamente un poco menos que a mitad de
camino alrededor de los tubos, un intersticio, el cual se indica
mediante la referencia "s" en la Figura 3, separa los
elementos amortiguadores de los pernos de los dos elementos de
acoplamiento. En condiciones de alta presión el intersticio crea
una región sin soporte sobre el cierre hermético anular 28.
Colocando los topes antirrotura en el elemento anular 28 de cierre
hermético de manera que los topes antirrotura se extienden a través
del intersticio se posibilita la manipulación de fluidos de alta
presión sin miedo a roturas del elemento 28 de cierre
hermético.
La Figura 1 muestra que el elemento de
acoplamiento 10 incluye una primera extremidad semicircunferencial
20 que se extiende en una dirección axial hacia fuera sobre el aro
12, presentando la extremidad 20 una superficie 22 de acoplamiento
al aro para acoplarse a la cara 12b del aro 12. De forma similar,
el elemento de acoplamiento 10 incluye una segunda extremidad
semicircunferencial 21 que se extiende en una dirección axial hacia
fuera sobre el aro 15, presentando la extremidad 21 una superficie
23 de acoplamiento al aro para acoplarse a la cara 15b del aro 15.
En la posición mostrada en la Figura 1 la superficie 22 de
acoplamiento al aro de la extremidad 20 se acopla a la superficie
12b del aro y la superficie 23 de acoplamiento al aro de la
extremidad 20 se acopla a la cara de la superficie 15b del aro para
mantener los tubos 12 y 13 en una condición de extremo con extremo.
Es decir, los tubos 13 y 14 pueden presentar un ligero intersticio
tal como se muestra aunque se evita que cada uno de los tubos 13 y
14 se separen axialmente entre sí por medio de las extremidades 20
y 21 que se acoplan respectivamente a los aros 12 y 15 que están
fijados rígidamente a los tubos 13 y 14. Como el elemento de
acoplamiento 10 es un cuerpo rígido con las extremidades 20 y 21
posicionadas en una posición fija es evidente que el acoplador
universal mostrado en la Figura 1 usa un par de elementos 10 y 10'
de acoplamiento (Figura 3) que mantienen a los tubos 13 y 14 en una
relación de extremo con extremo con aros 12 y 15 de retención que
no alteran la integridad de los tubos ya que no requiere aros 12 y
15 de retención para formar bien un acoplamiento por mordedura de
los tubos 13 y 14 o bien un rebaje anular en cada uno de los
tubos.
Para ilustrar el método de fijación del aro 15 se
debería hacer referencia a la Figura 9 que muestra tres guías 70,
70' y 70'' de alineamiento de aros posicionadas alrededor del
extremo del tubo 14. Cada una de las guías de alineamiento de los
aros mantiene al aro 15 en una posición separada con respecto al
extremo unible del tubo 14. Aunque el aro 15 se mantiene en
posición por medio de las guías 70, 70' y 70'' de alineamiento, las
soldaduras 15a se pueden fijar al aro 15 y al tubo 14 para formar el
aro 15 en un tope axial. Si el tubo 15 es metálico las soldaduras
se podrían soldar sobre el mismo a través de un procedimiento de
soldadura usando una soldadura con gas o por arco o equivalentes. La
soldadura se puede producir parcialmente alrededor del exterior de
los tubos o completamente alrededor de la periferia de los tubos.
Si se desea, se podría usar un adhesivo adecuado para fijar el aro
15 en posición. De forma similar, si los tubos son de plástico el
aro 15 se podría fijar por medio de una soldadura con adhesivo. De
este modo se entenderá que el método de fijado del aro al tubo
puede implicar técnicas diferentes dependiendo del tipo de material
del tubo y de las condiciones que necesite resistir dicho tubo.
Debería indicarse que si se usan soldaduras que sobresalen hacia
fuera, dichas soldaduras se pueden colocar en la proximidad del
extremo unible del tubo para no interferir con las extremidades del
elemento de acoplamiento que se acopla al aro.
De este modo, con la presente invención, se puede
realizar un acoplamiento de extremo con extremo que no reduce la
resistencia del tubo tal como se produce cuando se corta una ranura
en el tubo. De forma similar, la presión localizada de mordedura por
compresión sobre el tubo por parte de los dientes que se acoplan
por mordedura al exterior del tubo para mantener un par de tubos en
una relación de extremo con extremo se reduce ya que la presión
aplicada por el acoplador 10 se distribuye uniformemente alrededor
de los tubos 13 y 14, los cuales no han sido alterados.
De este modo, en uno de estos aspectos, la
invención comprende un primer elemento de acoplamiento 10 que tiene
una primera superficie circunferencial 11e de alineamiento de tubos
y una segunda superficie circunferencial 11f de alineamiento de
tubos sobre la misma y una primera extremidad 20 de acoplamiento al
aro y una segunda extremidad 22 de acoplamiento al aro para
mantener una posición axial, con una cavidad 19 de cierre hermético
en su interior. Dispuesto junto al elemento de acoplamiento está
previsto de un elemento 10'' de acoplamiento que tiene también una
primera superficie circunferencial idéntica de alineamiento de los
tubos, una segunda superficie circunferencial idéntica de
alineamiento de los tubos, una primera extremidad idéntica de
acoplamiento al aro y una segunda extremidad idéntica de
acoplamiento al aro para mantener la posición axial y una cavidad
idéntica de cierre hermético. Situado dentro de la cavidad de cierre
hermético está previsto de un cierre hermético anular elástico 28
que tiene una condición relajada en la que el cierre hermético
anular es mayor que un rebaje formado por la cavidad de cierre
hermético de manera que cuando el primer y el segundo elementos 10,
10' de acoplamiento se atraen mutuamente el cierre hermético anular
es presionado para formar un cierre hermético estanco a los fluidos
alrededor del extremo unible 13b del primer tubo 13 y el extremo
unible 14b del segundo tubo 14 para proporcionar de este modo un
cierre hermético estanco a los fluidos a su alrededor mientras que
los elementos 10, 10' de acoplamiento colaboran para mantener la
posición axial.
Las Figuras 7 y 8 muestran que la guía 70 de
alineamiento del aro del acoplador incluye un primer elemento 71 y
un segundo elemento 72, estando conectado elásticamente el elemento
71 al segundo elemento 72 de manera que dichos elementos 72 y
elemento 71 normalmente tienden a cerrarse para mantener
elásticamente el elemento 72 y el elemento 71 en la proximidad de
una superficie 14a del tubo. La guía de alineamiento del aro del
acoplador incluye también un rebaje 79 de alineamiento del aro
situado en la guía 70 de alineamiento del aro del acoplador de
manera que dicha guía 70 de alineamiento del aro del acoplador
puede mantener un aro 15 a una distancia fija con respecto a un
extremo 14b de un tubo 14.
Haciendo referencia a las Figuras 7 a 9 y a la
Figura 1 el método de unión de un primer tubo a un segundo tubo en
una relación de extremo con extremo comprende las etapas de 1.
colocación de un primer aro 12 a una distancia fija en la
proximidad de un extremo unible del primer tubo; 2. colocación de un
segundo aro 15 a una distancia fija en la proximidad de un extremo
unible del segundo tubo 3. colocación de un cierre hermético anular
elástico 28 sobre el extremo unible del primer tubo y el extremo
unible del segundo tubo 4. colocación de un primer elemento de
acoplamiento 10 alrededor del primer tubo y del cierre hermético
anular elástico 28; 5. colocación de un segundo elemento 10' de
acoplamiento alrededor del segundo tubo 14 y el cierre hermético
anular elástico 28 y sobre el segundo aro 15 y el primer aro 12; y
6. presionamiento por compresión del primer elemento de acoplamiento
10 hacia el segundo elemento 10' de acoplamiento para obligar a que
el cierre hermético anular elástico 28 forme un cierre hermético
estanco a los fluidos alrededor de los extremos unibles 13b, 14b
mientras que el primer y el segundo elementos 10, 10' de
acoplamiento obligan a que el primer tubo 13 y el segundo tubo 14
entren en alineamiento coaxial mutuo.
Haciendo referencia a la Figura 10, la referencia
numérica 10 identifica una forma de realización alternativa de un
acoplador universal de dos piezas adecuado para un acoplamiento de
baja presión con el acoplador 10 acoplado a un primer aro o anillo
60 de retención por agarre elástico y un segundo aro o anillo 61 de
retención por agarre elástico en lugar de aros rígidos de
retención. El número 10 del acoplador está dispuesto parcialmente
en un tubo 13 y dispuesto parcialmente en un tubo 14 que se va a
unir al tubo 13 en una disposición de cierre hermético estanca a
los fluidos. El acoplador 10 mostrado en la Figura 1 usa aros
rígidos 12 y 15 en los tubos 13 y 14 mientras que el acoplador 10
mostrado en la Figura 10 usa aros elásticos 60 y 61 de agarre, por
fricción, que se oprimen por compresión para acoplarse por fricción
a los extremos del tubo de manera que delimitan lateralmente los
tubos para que no se separen axialmente entre ellos.
La Figura 11 muestra un par de anillos o aros 60
y 61 de agarre por fricción, elásticos, de fricción, idénticos. El
aro 61 de agarre tiene un diámetro interno D_{1} que es
aproximadamente el mismo o ligeramente menor que el diámetro externo
del tubo 13 ó 14 de manera que el aro 61 de agarre se acopla por
fricción al exterior del tubo 13. De forma similar, el aro 60 de
agarre tiene un diámetro interno D_{1} que es aproximadamente el
mismo o ligeramente menor que el diámetro externo del tubo 13 ó 14
de manera que el aro 60 de agarre se acopla por fricción al
exterior del tubo 14. El diámetro externo D_{2} del aro 61 de
agarre es mayor que el rebaje formado entre la extremidad 20 de
extensión y la superficie exterior del tubo 13 de manera que cuando
el acoplador 70 y su complementario se presionan alrededor de los
extremos del tubo 13 el aro 61 de agarre se presiona y se hace que
entre en acoplamiento por fricción con el tubo 13 evitando de este
modo el movimiento lateral a lo largo del
tubo 13.
tubo 13.
La Figura 12 muestra el posicionamiento del aro
anular 60 y 61 de agarre en los tubos respectivos 14 y 13. Para
separar adecuadamente los aros anulares 60 y 61 de agarre se puede
usar la guía de alineamiento mostrada en las Figuras 7 y 8. En esta
forma de realización no es necesario que los aros 60 y 61 de agarre
estén fijados a los tubos 13 y 14 ya que las fuerzas por fricción
entre los anillos y la superficie del tubo se usan para anclar el
acoplador a los tubos.
Haciendo referencia a la Figura 12, un primer aro
elástico anular 60 de agarre se ha colocado alrededor del tubo 14
deslizando el aro 60 a lo largo del tubo 14 antes de que el
acoplador 11 se conecte al mismo. El aro 60 de agarre tiene una
forma externa que coincide considerablemente con la forma interna
de la cavidad anular 23 formada entre la extremidad axial 21 y la
superficie exterior del tubo 14. La finalidad de tener una forma
complementaria entre la cavidad anular 23 y el aro 60 de agarre es
garantizar que el aro 60 de agarre se puede hacer entrar en
acoplamiento por fricción elevada con el tubo 14 mediante la
compresión del aro 60 de agarre contra el tubo 14. De forma similar,
situado en la superficie exterior 13a está previsto de un aro
elástico anular 61 de agarre que se fija al tubo 13 colocando el
aro 61 sobre el tubo 13 antes de que el acoplador 11a se coloque en
el tubo 13. De forma similar, el aro 61 de agarre tiene una forma
externa que coincide considerablemente con la forma interna de la
cavidad anular 22 formada entre la extremidad axial 20 y la
superficie exterior del tubo 13. Los aros 60 y 61 de agarre se
realizan a partir de un material elástico que tiene características
de fricción tal como el caucho o equivalentes. En la presente
invención un aro de agarre realizado con un material tal como caucho
proporciona una resistencia de fricción lateral al desplazamiento
para colaborar en la sujeción del acoplador 70 sobre los tubos 13 y
14.
Haciendo referencia a la Figura 10 el elemento de
acoplamiento 10 se muestra en una condición de conexión con el
elemento 66 de cierre hermético oprimido por compresión dentro de
la cavidad anular 19 de manera que las extremidades extendidas 66a y
66b son obligadas a entrar en acoplamiento por presión con el
cierre hermético anular central 66c para evitar el paso de fugas a
través de ellas. En esta condición los extremos 13b y 14b de los
tubos están cerrados herméticamente de manera que los fluidos o
partículas no pueden salir de los extremos de los tubos 13 y 14.
Debería entenderse que en la condición de conexión se hace que dos
elementos de acoplamiento que se extienden cada uno de ellos
aproximadamente a mitad de camino alrededor de los tubos se
aproximen entre sí por medio de pernos que se extienden a través de
los elementos amortiguadores 11 y 11a de los pernos.
Situado en el elemento anular 66 de cierre
hermético está previsto de un primer tope antirrotura 30'' y un
segundo tope antirrotura 30'''. Aunque los topes antirrotura 30''
y 30''' se muestran conjuntamente con el acoplador 10 de baja
presión de la Figura 10, en ciertas condiciones puede que los topes
antirrotura no sean necesarios ya que la presión interna a los
tubos es insuficiente para romper un elemento de cierre hermético
sin soporte.
Durante el funcionamiento del acoplador 10 de la
Figura 10 el acoplamiento de los tubos con los elementos de
acoplamiento es idéntico al acoplamiento del acoplador 10 mostrado
en la Figura 1. Es decir, un acoplador complementario (no mostrado)
se lleva hacia el acoplador 10 por medio de pernos que se extienden
a través de las aberturas de pernos situadas en los rebordes del
acoplador 10 de tubos. La aproximación mutua de los acopladores
oprime por compresión al elemento anular 66 de cierre hermético
para proporcionar un cierre hermético estanco a los fluidos.
Adicionalmente se hace que los tubos 13 y 14 entren en alineamiento
extremo axial por medio de las superficies cilíndricas 11e, 11f,
20a y 21a de alineamiento en el acoplador 10. Para proporcionar una
contención axial del tubo 13 con respecto al tubo 14 los aros 60 y
61 de agarre se oprimen por compresión. Es decir la extremidad 21
de extensión oprime por compresión al aro 60 de agarre contra la
superficie exterior del tubo 14 y la extremidad 20 de extensión
oprime por compresión al aro 61 de agarre contra la superficie
exterior del tubo 13. Mediante el uso de material de fricción tal
como caucho el presionamiento radial produce un acoplamiento lateral
de fricción elevada con los tubos 13 y 14 ofreciendo de este modo
una resistencia a la separación de los tubos.
De este modo en uno de los aspectos el proceso de
conexión de dos tubos mediante el uso de acopladores a baja presión
es el mismo que el proceso para conectar dos tubos mediante el uso
de acopladores 10 y 10' bajo una presión elevada por cuanto para
presionar los acopladores entre sí se usan pernos o similares. En
lugar de usar un aro anular rígido 12 y 15, tal como se muestra en
la Figura 1, el cual requiere ser fijado a los tubos, la forma de
realización de la Figura 10 usa aros 60 y 61 de agarre por fricción.
Una vez que los acoplamientos están unidos entre sí alrededor del
tubo y se han apretado, la acción de apriete provoca que los aros
elásticos anulares 60 y 61 de agarre por fricción sean oprimidos
por compresión contra ellos para producir una resistencia de
fricción contra el desplazamiento lateral a lo largo de los tubos
13 y 14.
Haciendo referencia a las Figuras 10 a 12 el
método de unión de un primer tubo a un segundo tubo en una relación
de extremo con extremo con un cierre hermético de baja presión
comprende las siguientes etapas 1. colocación de un primer aro
elástico 61 de agarre a una distancia fija en la proximidad de un
extremo unible del primer tubo; 2. colocación de un segundo aro
elástico 60 de agarre a una distancia fija en la proximidad de un
extremo unible del segundo tubo 3. colocación de un cierre hermético
anular elástico 66 sobre el extremo unible del primer tubo y el
extremo unible del segundo tubo 4. colocación de un primer elemento
de acoplamiento 10 alrededor del primer tubo 13 y el cierre
hermético anular elástico 66; 5. colocación de un segundo elemento
de acoplamiento alrededor del segundo tubo 14 y el cierre hermético
anular elástico 66 y sobre el segundo aro 60 de cierre hermético y
el primer aro 61 de cierre hermético; y 6. presionamiento por
compresión del primer elemento de acoplamiento 10 hacia el segundo
elemento de acoplamiento para obligar a que el cierre hermético
anular elástico 66 forme un cierre hermético estanco a los fluidos
alrededor de los extremos unibles 13b, 14b mientras que el primer y
elementos de acoplamiento obligan a que el primer tubo 13 y el
segundo tubo 14 entren en alineamiento coaxial mutuo. La presión
radial hacia dentro de las extremidades 20 y 21 de extensión oprime
por compresión los anillos elásticos 60 y 61 de agarre para crear
una alta resistencia de fricción al desplazamiento axial del tubo
14 con respecto al tubo 13.
Las Figuras 13 a 15 muestran el elemento de
acoplamiento 10 del acoplador universal con un aro 80 de retención
de dos piezas compuesto por un primer elemento semicircular
radialmente contraíble 81 sostenido elásticamente por un aro
elástico 82 dentro de los límites anulares de la extremidad
semicircunferencial 20 y un segundo aro 84 de retención compuesto
por un primer elemento semicircular radialmente contraíble 84
sostenido elásticamente por el aro elástico 85 dentro de los límites
anulares de la extremidad semicircunferencial 21. El radio del
interior de la extremidad 20 y 21 se identifica por medio de la
referencia R_{3}. En la forma de realización mostrada en la Figura
13 el aro 81 de retención está sostenido en un plano normal al tubo
13 con una cara del aro de retención situada contra la extremidad
20 y la otra sostenida lateralmente por el elemento elástico 82.
Esto coloca al borde circunferencial exterior 81a en contacto con la
superficie circunferencial interior 20c de la extremidad 20.
Para entender la relación de los aros que
comprendían el elemento radialmente contraíble 81 y 84 se debería
hacer referencia a la Figura 14 la cual muestra una vista frontal
del elemento radialmente contraíble 81 que comprende un primer
elemento semicircular 81a y 81a'. Cada uno de los elementos
semicirculares radialmente contraíbles 81a y 81a' tienen relieves
radiales 81c en su interior para permitir la contracción radial del
elemento 81a y 81a' cuando se hace que el acoplador entre en
acoplamiento con un tubo. Es decir, los relieves alargados 81c
formados en los elementos 81a y 81a' crean unas secciones arqueadas
que se sostienen entre ellos por medio de los puentes
circunferenciales 81g, los cuales son más débiles que las otras
partes de los elementos 81a y 81a'. Consecuentemente, una fuerza
radial de compresión hacia el interior, tal como se indica mediante
las flechas de fuerza F, provoca una desviación radial hacia dentro
de las secciones arqueadas provocando de este modo que el borde
interior 81e se acople al exterior del tubo. En la forma de
realización mostrada en la Figura 14 se proporciona una superficie
interior circular 81b sin dientes para acoplarse radialmente a la
superficie exterior de un tubo. La distancia radial R_{1} es la
distancia desde el centro al borde interior 81e y la distancia
radial R_{2} es la distancia desde el centro al borde exterior
81f. Cuando la distancia radial R_{3} se reduce mediante el
apriete de los rebordes sobre el acoplador 10 la distancia radial
R_{1} se reduce provocando que los elementos 81a y 81a' se
acoplen a la superficie exterior de un tubo y eviten el
desplazamiento lateral. Esta disposición es parcialmente adecuada
para tubos plásticos realizados con materiales tales como
polietileno, PVC o similares ya que el borde interior se acopla por
compresión a la superficie exterior del tubo para mantener el tubo
dentro del acoplador.
Mientras que la Figura 14 muestra una vista
frontal del aro contraíble de retención sin dientes, la Figura 15
muestra una vista frontal del aro contraíble 89 de retención que
tiene un primer elemento semicircular 89a con dientes radiales 88 y
un segundo elemento semicircular 89a' con dientes radiales 88. El
aro radialmente contraíble 89 de retención es idéntico al aro
radialmente contraíble 81 excepto por la presencia de dientes
radiales 88 en el aro radialmente contraíble 89 de retención. El
uso de los dientes 88 permite usar el aro con materiales diferentes
y a presiones diferentes. Es decir, la similitud radial del aro
contraíble 89 de retención provoca que los dientes 88 muerdan y se
acoplen a la superficie del tubo. El aro contraíble 89 de retención
es especialmente adecuado para a aquellas superficies de tubos que
podrían tener una superficie exterior resbaladiza haciendo de este
modo que resulten muy adecuadas para su uso con tubos de
plástico.
De este modo se puede prever que el acoplador 10
se puede usar con el aro 12 fijado de forma fija mostrado en la
Figura 1, o los aros acoplables por fricción tales como el aro
elásticamente compresible 61 mostrado en la Figura 10, el aro
radialmente contraíble 81 mostrado en la Figura 14 o el aro
radialmente contraíble 89 mostrado en la Figura 15. Seleccionando
el aro de retención según los materiales del tubo o la gama de
presiones operativas se puede usar el acoplador universal de la
presente invención en una variedad de condiciones de acoplamiento
que incluyen tipos diferentes de tubos así como condiciones de
presiones diferentes.
En los casos en los que a las características
técnicas mencionadas en cualquier reivindicación le siguen signos
de referencia, tales signos de referencia se han incluido con el
único propósito de aumentar la inteligibilidad de las
reivindicaciones y, por consiguiente, dichos signos de referencia
no tienen ningún efecto limitativo sobre el alcance de cada
elemento identificado a título de ejemplo por dichos signos de
referencia.
Claims (29)
1. Acoplador de tubos de acción no destructora de
superficies, que comprende:
un primer aro (12) para su fijación a un extremo
unible (13b) de un primer tubo (13) sin debilitar una superficie
cilíndrica del primer tubo (13);
un segundo aro (15) para su fijación a un extremo
unible (14b) de un segundo tubo (14) sin debilitar una superficie
cilíndrica del segundo tubo (14);
un primer elemento de acoplamiento (10),
presentando dicho primer elemento de acoplamiento (10) una
superficie (11e) de alineamiento de tubos sobre el mismo,
presentando dicho primer elemento de acoplamiento (10) una
extremidad (20) de acoplamiento a un aro sobre el mismo,
presentando dicho primer elemento de acoplamiento (10) una cavidad
(19) de cierre hermético en su interior;
un segundo elemento de acoplamiento (10'),
presentando dicho segundo elemento de acoplamiento (10') una
superficie (11e') de alineamiento de tubos sobre el mismo,
presentando dicho segundo elemento de acoplamiento (10') una
extremidad de acoplamiento a un aro sobre el mismo, presentando
dicho segundo elemento de acoplamiento (10') una cavidad de cierre
hermético en su interior, extendiéndose circunferencialmente cada
uno de los elementos de acoplamiento (10, 10') a una distancia
ligeramente menor que a mitad de camino alrededor del primer tubo
(13) y el segundo tubo (14) para crear un intersticio (S) entre los
elementos de acoplamiento (10, 10') cuando los elementos de
acoplamiento (10, 10') están en una condición de acoplamiento; y
un cierre hermético anular elástico (28),
presentando dicho cierre hermético anular (28) un cierre hermético
central (28c) y unas extremidades laterales (28a, 28b) a cada lado
de dicho cierre hermético central, siendo dicho cierre hermético
anular (28) mayor que un rebaje formado por dicha cavidad (19) de
cierre hermético de dicho primer elemento de acoplamiento (10) y
dicho segundo elemento de acoplamiento (10') de manera que cuando
dichos primer y segundo elementos de acoplamiento (10, 10') se
atraen entre sí dicho cierre hermético anular (28) se presiona para
formar un cierre hermético estanco a los fluidos alrededor del
extremo unible (13b) de dicho primer tubo (13) y el extremo unible
(14b) de dicho segundo tubo (14) para proporcionar de este modo un
cierre hermético estanco a los fluidos alrededor de los mismos,
estando limitada por dicho primer aro (12) con respecto a un
desplazamiento axial dicha primera extremidad (20) de acoplamiento
a un aro y estando limitada por dicho segundo aro (15) con respecto
a un desplazamiento axial dicha segunda extremidad de acoplamiento
a un aro para mantener de este modo en posición axial dicho primer
tubo (13) y dicho segundo tubo (14).
2. Acoplador según la reivindicación 1, en el que
el cierre hermético anular elástico (28) incluye por lo menos un
tope antirrotura (30) para proporcionar un refuerzo de alta presión
de dicho cierre hermético anular elástico (28), siendo dicho tope
antirrotura (30) un elemento con forma general de U de un material
rígido.
3. Acoplador según la reivindicación 2, en el que
las extremidades laterales (28a, 28b) presentan forma general
triangular.
4. Acoplador según la reivindicación 3, en el que
cada una de dichas superficies (11e, 11e') de alineamiento de tubos
de los elementos de acoplamiento presenta un radio de curvatura
que es sustancialmente el mismo que un radio de curvatura del
primer tubo (13) que se va a unir en relación de extremo con extremo
con el segundo tubo (14).
5. Acoplador según la reivindicación 4, que
incluye un reborde (11, 11a) en cada uno de dichos elementos de
acoplamiento (10, 10').
6. Acoplador según la reivindicación 5, en el que
por lo menos dos pernos (50, 52) se extienden a través de cada uno
de dichos rebordes (11, 11a) en dichos elementos de acoplamiento
(10, 10').
7. Acoplador según la reivindicación 1, en el que
el primer aro (12) está fijado por fricción al primer tubo (13) al
oprimir por compresión el primer aro (12) con dicha primera
extremidad (20) de acoplamiento al aro y el segundo aro (15) está
fijado por fricción al segundo tubo (14) al oprimir por compresión
el segundo aro (15) con dicha segunda extremidad de acoplamiento al
aro.
8. Acoplador según la reivindicación 1, en el que
el primer aro (12) está fijado de forma fija al primer tubo (13) y
el segundo aro (15) está fijado de forma fija al segundo tubo
(14).
9. Método de unión de un primer tubo (13) a un
segundo tubo (14) en una relación de extremo con extremo sin
debilitar la superficie de los tubos, que comprende:
colocación de un primer aro (12) en una condición
de no alteración de las superficies a una distancia fija en la
proximidad de un extremo unible (13b) del primer tubo (13);
colocación de un segundo aro (15) en una
condición de no alteración de las superficies a una distancia fija
en la proximidad de un extremo unible (14b) del segundo tubo
(14);
obtención de un cierre hermético anular elástico
(28) que presenta un cierre hermético central (28c) y unas
extremidades laterales (28a, 28b) a cada lado de dicho cierre
hermético central;
colocación de dicho cierre hermético anular
elástico (28) sobre el extremo unible (13b) del primer tubo (13) y
el extremo unible (14b) del segundo tubo (14);
colocación de un primer elemento de acoplamiento
(10) alrededor del primer y el segundo tubos
(13, 14) y alrededor del cierre hermético anular elástico (28) y sobre el segundo aro (15) y el primer aro (12);
(13, 14) y alrededor del cierre hermético anular elástico (28) y sobre el segundo aro (15) y el primer aro (12);
colocación de un segundo elemento de acoplamiento
(10') alrededor del primer y el segundo tubos (13, 14) y alrededor
del cierre hermético anular elástico (28) y sobre el segundo aro
(15) y el primer aro (12); y
presión por compresión del primer elemento de
acoplamiento (10) contra el segundo elemento de acoplamiento (10')
para obligar a que el cierre hermético anular elástico (28) forme
un cierre hermético estanco a los fluidos alrededor de los extremos
unibles
(13b, 14b) mientras que el primer y el segundo elementos de acoplamiento (10, 10') obligan simultáneamente a que el primer tubo (13) y el segundo tubo (14) entren en alineamiento coaxial mutuo, extendiéndose circunferencialmente cada uno de los elementos de acoplamiento (10, 10') a una distancia ligeramente menor que la mitad de camino alrededor del primer tubo (13) y el segundo tubo (14) para crear un intersticio (S) entre los elementos de acoplamiento (10, 10') cuando los elementos de acoplamiento (10, 10') están en una condición de acoplamiento.
(13b, 14b) mientras que el primer y el segundo elementos de acoplamiento (10, 10') obligan simultáneamente a que el primer tubo (13) y el segundo tubo (14) entren en alineamiento coaxial mutuo, extendiéndose circunferencialmente cada uno de los elementos de acoplamiento (10, 10') a una distancia ligeramente menor que la mitad de camino alrededor del primer tubo (13) y el segundo tubo (14) para crear un intersticio (S) entre los elementos de acoplamiento (10, 10') cuando los elementos de acoplamiento (10, 10') están en una condición de acoplamiento.
10. Método según la reivindicación 9, que incluye
el uso de una guía (70) de alineamiento del aro de acoplamiento
para posicionar el primer aro (12) en el primer tubo (13).
11. Método según la reivindicación 10, en el que
se usan por lo menos tres guías (70, 70', 70'') de alineamiento de
aros de acoplamiento para posicionar el primer aro (12) en el
primer tubo (13).
12. Método según la reivindicación 9, en el que
el primer aro (12) se suelda a dicho primer tubo (13) y el segundo
aro (15) se suelda a dicho segundo tubo (14).
13. Método según la reivindicación 9, en el que
el primer aro (12) y el segundo aro (15) están fijados por
fricción, respectivamente, a dicho primer tubo (13) y dicho segundo
tubo (14).
14. Método según la reivindicación 9, en el que
se usa un conjunto de pernos (50, 52) para oprimir por compresión
el primer elemento de acoplamiento (10) contra el segundo elemento
de acoplamiento (10').
15. Método según las reivindicaciones 10 u 11,
caracterizado porque comprende las etapas de dotar a cada
guía (70, 70', 70'') de alineamiento de aros de acoplamiento
con:
un primer elemento (71);
un segundo elemento (72), estando conectado
elásticamente dicho primer elemento (71) a dicho segundo elemento
(72) de manera que dicho primer elemento (71) y dicho segundo
elemento (72) tienden normalmente a cerrarse de forma mutua para
mantener elásticamente dicho primer elemento (71) y dicho segundo
elemento (72) en la proximidad de una superficie (14a) del tubo;
y
un rebaje (79) de alineamiento de aros situado en
dicha guía (70, 70', 70'') de alineamiento de aros, de manera que
dicha guía (70, 70', 70'') de alineamiento de aros del acoplador
puede mantener dicho aro (12) a una distancia fija con respecto a un
extremo de dicho primer tubo (13).
16. Método según la reivindicación 15, en el que
la guía (70, 70', 70'') de alineamiento de aros del acoplador está
realizada en un plástico polimérico.
17. Método según la reivindicación 15, que
comprende además la etapa de dotar a dicha guía (70, 70', 70'') de
alineamiento de aros del acoplador con una anilla (78) para los
dedos para sujetar dicha guía (70, 70', 70'') de alineamiento de
aros del acoplador.
18. Método según la reivindicación 15, que
comprende además la etapa de dotar a uno de entre dichos primer y
segundo elementos (71, 72) con una superficie inclinada para
facilitar el montaje de dicha guía (70, 70', 70'') de alineamiento
de aros del acoplador en dicho primer tubo (13).
19. Método según la reivindicación 15, que
comprende además la etapa de realizar dicha guía (70, 70', 70'') de
alineamiento de aros del acoplador en forma de una pieza de un
único material.
20. Método según la reivindicación 15, que
comprende además la etapa de dotar a uno de entre dichos primer y
segundo elementos (71, 72) con un apéndice de contacto.
21. Método según la reivindicación 15, en el que
dicho rebaje (79) de alineamiento de aros presenta una forma
cuadrada.
22. Acoplador según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos primer y segundo elementos de
acoplamiento (10, 10') comprenden además unas respectivas segundas
superficies (20a) de alineamiento de tubos circulares formadas en
dicha extremidad (20) de acoplamiento al aro.
23. Acoplador según la reivindicación 1,
caracterizado porque cada una de dichas extremidades de
acoplamiento a los aros forma con la superficie exterior del tubo
(13) una cavidad (22) del aro de retención.
24. Acoplador según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos aros son aros elásticos (60,
61).
25. Acoplador según la reivindicación 1, en el
que dicho primer aro (12) es diferente con respecto a dicho segundo
aro (15).
26. Acoplador según la reivindicación 1, en el
que dicho primer tubo (13) es un tubo metálico y dicho segundo tubo
(14) es un plástico polimérico.
27. Acoplador según las reivindicaciones 23 y 24,
en el que cada uno de dichos aros elásticos (60, 61) incluye unos
elementos semicirculares elásticos (81a, 81a') que mantienen a
dicho aro elástico (60, 61) en una posición contraíble radial en
dicha cavidad (22) en la extremidad respectiva (20) de acoplamiento
al aro.
28. Acoplador según la reivindicación 27, en el
que dichos elementos semicirculares incluyen puentes
circunferenciales deformables (81g) para obtener la contracción
radial de dichos elementos semicirculares (81a, 81a') en respuesta a
una fuerza radial.
29. Acoplador según la reivindicación 1, en el
que dicho primer aro (12) comprende dos secciones sustancialmente
semicirculares.
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