ES2247297T3 - Sello de estanqueidad para emsamblado de elementos tubulares de circuito de fluidos. - Google Patents
Sello de estanqueidad para emsamblado de elementos tubulares de circuito de fluidos.Info
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Abstract
Sello de estanqueidad anular destinado a ser insertado y comprimido radialmente entre una superficie externa de un extremo macho (10) de un primer elemento tubular (1) y la superficie interna del empalme (20) de un segundo elemento tubular (2), este sello comprende un cuerpo de estanqueidad anular (3) deformable elásticamente adaptado para introducirse alrededor de la superficie externa del extremo macho (10) y de un saliente de anclaje (4) adaptado para alojarse en una ranura de anclaje (25) practicada en la superficie interna del empalme (20), estando el cuerpo (3) delimitado por dos superficies de extremidad axial (33, 34) unidas por una superficie exterior (31) y por una superficie interior de estanqueidad (32) y extendiéndose el saliente de anclaje (4) únicamente sobre una parte de la longitud del cuerpo (3), en saliente radial alrededor de la superficie exterior (31) de éste, y al menos toda la superficie libre exterior del saliente (4) siendo una materia de refuerzo presentando una dureza superior a la del cuerpo (3), sello caracterizado porque la materia de refuerzo está situada radialmente a distancia de la superficie interior del cuerpo de estanqueidad (3).
Description
Sello de estanqueidad para ensamblado de
elementos tubulares de circuito de fluidos.
La presente invención concierne a un sello de
estanqueidad para aislar, en circuito de fluido, un ensamblado
telescópico entre regiones de extremidad respectivas en relación de
empalme mutuo de un primer y de un segundo elementos tubulares. La
región de extremo del primer elemento, denominada "extremo
macho" o saliente, presenta una superficie externa
aproximadamente lisa, y la del segundo elemento llamada
"empalme" presenta en correspondencia una superficie interior
provista de una ranura de anclaje. El sello o empaquetadura está
adaptado para ser insertado y comprimido radialmente entre la
superficie externa del "extremo macho" y la superficie interna
del empalme.
Un sello de forma anular de tales características
puede ponerse en práctica para hacer estanca la unión entre los
extremos respectivos empalmados de dos tubos, o de un tubo y un
manguito de acoplamiento, por ejemplo de fundición, de acero o de
material sintético, y sobre todo para proporcionar estanqueidad al
ensamblaje de elementos de canalización de fundición dúctil que
compone las redes de aducción de agua potable o de evacuación de
aguas residuales.
Para aportar una solución a los inconvenientes de
los sellos de estanqueidad que comportan un cuerpo adaptado para
ser insertado y comprimido radialmente entre las regiones de
extremo encajadas de dos elementos tubulares, y una corona rígida o
un anillo de rigidez externa al empalme destinado a apoyarse contra
la cara frontal de éste para impedir el arrastre del sello hacia el
fondo del empalme en el momento de la introducción del extremo
macho en este último, y en particular para dar solución a su falta
de fiabilidad debido a la vulnerabilidad de la corona o del anillo
a los choques frontales, se han concebido sellos que comprenden una
corona o un anillo adaptados para ser insertados por igual entre las
regiones de extremo empalmadas de los dos elementos, y con tal fin,
constituidos con la forma de un saliente de anclaje que se extiende
sobre una parte de la longitud del cuerpo, sobresaliendo alrededor
de la superficie externa del mismo, adaptado para ser insertado en
una ranura de anclaje tallada en la superficie interna del
empalme.
Dado que la totalidad del sello debe ser
insertada entre los dos elementos, el mismo debe ser relativamente
flexible, pero esta flexibilidad conlleva altos riesgos de que el
saliente escape a la ranura, y que el sello sea arrastrado hacia el
fondo del empalme en el momento de introducir el extremo macho en
este último, o que sea expulsado fuera del mismo cuando el conjunto
está sometido a presión.
Se conoce por ejemplo un sello de estanqueidad
que comporta un cuerpo anular deformable elásticamente adaptado
para ser introducido alrededor de la superficie externa
aproximadamente lisa del extremo macho y una pestaña de fijación que
se extiende sobre una parte de la longitud del cuerpo, sobresaliendo
alrededor de la superficie externa del mismo, en el cual el cuerpo
y la pestaña están realizados de una sola pieza de material
elastómero de una dureza de aproximadamente 67º Shore. A pesar de
esta dureza, que exige importantes esfuerzos para el encastre del
extremo macho en el empalme, es necesario prever, en la superficie
interna del empalme, un tope sensiblemente radial para retener el
sello en caso de que esté arrastrado hacia el fondo del empalme en
el momento de la inserción del extremo macho en el empalme. Este
tope está, a tal efecto, ubicado en la parte anterior de la ranura
de anclaje en el sentido que va hacia el fondo del empalme, pero
naturalmente, por detrás del extremo libre del extremo macho en
posición de inserción.
Es igualmente conocido, a través del documento DE
GM 1.860.424, un sello que se compone de un cuerpo y de un saliente
de anclaje o de fijación, que posee una parte "trasera" (si
nos referimos al sentido de encastre del extremo macho en el
empalme) de goma dura para el mantenimiento en el lugar del sello en
el momento del encastre, y una parte "delantera" de goma
blanda cuya comprensión cumple el objetivo de garantizar la
estanqueidad del conjunto. Sin embargo en este caso también, el
empalme está provisto de un tope interno para retener el sello;
además el encastre exige en un primer momento la compresión de la
parte de goma dura, por ende, esfuerzos de encastre
importantes.
Se conoce asimismo, a través del documento US
2.953.398, un sello compuesto de elastómero, reforzado en una parte
trasera de su contorno (con la misma convención de sentido
anterior) para conferirle una rigidez suficiente como para impedir
su arrastre axial, y que comporta canales o ahuecamientos internos
para mejorar su flexibilidad en el momento del encastre. Aunque
este sello sea endurecido, sobre todo en su parte de anclaje, su
mantenimiento en el lugar no está garantizado, y el encastre está,
aquí también, provisto de un tope interno para impedir su rechazo
hacia el fondo del empalme al introducir el extremo macho. Además,
el encastre resulta difícil a causa del refuerzo del sello sobre
una parte importante de su contorno y muy especialmente de su
superficie interior entrando en contacto estanco con el extremo
macho.
Se conoce por otra parte, a través del documento
FR.512.917, un sello de compresión radial de material
mono-dureza, provisto de alvéolos con forma de
paralelepípedo de sección cuadrada. Aunque los alvéolos confieren al
sello una mayor flexibilidad, permitiendo reducir los esfuerzos de
encastre, esta solución sigue insuficiente ya que el sello al no
estar rigidificado, requiere el uso de un elastómero relativamente
duro para asegurar la fijación, por lo que la dureza del elastómero
aumenta los esfuerzos de encastre.
Un sello según el preámbulo de la reivindicación
independiente es conocido por el documento FR 1.149.513.
La invención tiene por objetivo dar solución a
estos inconvenientes y, a tal fin, se refiere a un sello de
estanqueidad de forma anular destinado a ser insertado y comprimido
radialmente entre la superficie exterior de un extremo macho de un
primer elemento tubular, y la superficie interna del empalme de un
segundo elemento tubular. Este sello comprende un cuerpo de
estanqueidad de forma anular deformable elásticamente adaptado para
ser insertado alrededor de la superficie externa del extremo macho,
y un saliente de anclaje o fijación adaptado para ubicarse en una
ranura de fijación prevista en la superficie interna del empalme,
estando el cuerpo delimitado por dos superficies de extremidad
axial unidas por una superficie exterior y por una superficie
interior de estanqueidad y el saliente de fijación se extiende
solamente sobre una parte de la longitud del cuerpo, en saliente
radial alrededor de la superficie externa del mismo y al menos toda
la superficie libre exterior del saliente de fijación es de una
materia de refuerzo que presenta una dureza superior al del cuerpo,
sello caracterizado porque la materia de refuerzo está situada
radialmente a distancia de la superficie interior del cuerpo de
estanqueidad.
Gracias a esta característica, la materia de
refuerzo no tiene contacto con el extremo macho cuya superficie
exterior, durante el encastre, viene en contacto únicamente con la
superficie interior del cuerpo de estanqueidad; estando este último
realizado en una materia flexible compresible, los esfuerzos de
encastre resultan así notablemente limitados.
Además, estando el saliente de anclaje
rigidificado por una materia de refuerzo de dureza superior a la
del cuerpo flexible, el sello está entonces anclado eficazmente en
el empalme sin que sea necesario prever una superficie de tope
suplementaria en la superficie interior del empalme. La retención
del saliente en la garganta de anclaje del empalme es por otra
parte eficaz en los dos sentidos axiales, es decir tanto durante la
introducción del extremo macho, donde el arrastre del sello hacia el
fondo del empalme está impedido, como durante la puesta en presión
donde la expulsión del sello hacia el exterior del empalme, bajo el
efecto de fuerzas que tienden a separar los elementos tubulares,
está impedida.
Según las reivindicaciones dependientes, el sello
puede además presentar una o varias de las características
siguientes:
- el saliente de anclaje se extiende axial y
exclusivamente entre las dos superficies de extremidad axial del
cuerpo, siendo estas dos superficies de extremidad unas superficies
libres;
- la totalidad del saliente de anclaje es de una
materia de refuerzo que presenta una dureza superior a la del
cuerpo;
- el saliente de anclaje comprende una parte
formando alma, hecha de la misma materia que el cuerpo y una parte
de refuerzo que es de una materia presentando una dureza superior a
la del cuerpo y que constituye una parte formando envoltorio para
el saliente;
- la parte formando envoltorio comporta
aletas;
- las aletas se extienden radialmente en la parte
formando alma;
- las aletas están inclinadas en el alma;
- el material de refuerzo que presenta una dureza
superior a la del cuerpo tiene asimismo una temperatura de fusión
superior a la del cuerpo;
- el cuerpo es de un material elastómero o
polímero elastomérico;
- el cuerpo es de un material que presenta una
dureza comprendida en la gama de 40º a 60º Shore;
- el material de refuerzo que presenta una dureza
superior a la del cuerpo es de una materia sintética;
- el material sintético es un material
termoplástico;
- el material termoplástico es una poliamida:
- el cuerpo comporta alvéolos;
- los alvéolos tiene forma de tronco de
pirámide;
- los troncos de pirámide tienen una sección
transversal en forma de rombo;
- una parte de la superficie exterior del cuerpo
es una superficie de estanqueidad;
- el cuerpo presenta, mientras no está sometido a
una presión externa, una superficie exterior de forma por lo
general cilíndrica;
- el cuerpo presenta, mientras no está sometido a
una presión, una superficie interna troncocónica;
- el cuerpo presenta cuando no está sometido a
una presión, al menos una superficie de extremidad
troncocónica;
- el cuerpo comporta al menos una superficie de
extremidad en la cual desembocan alvéolos horadados en el cuerpo;
y
- el saliente de fijación tiene una sección
longitudinal que presenta una forma general de trapecio.
Características suplementarias y ventajas de la
invención se deducirán de la descripción que sigue, de formas de
realización de la invención dadas a título de ejemplos no
limitativos, e ilustradas por los gráficos adjuntos, en los
cuales:
- la figura 1 es un corte longitudinal
esquemático de una parte de un sello según la invención en una
primera forma de realización,
- la figura 2 es un corte longitudinal
esquemático de una parte de un ensamblaje telescópico de dos
elementos de canalización aislados por el sello de la figura 1,
- la figura 3 es una vista parcial frontal del
sello de la figura 1,
- la figura 4 es una vista parcial frontal que
muestra detalles del sello de la figura 1,
- la figura 5 es un corte longitudinal
esquemático de una parte de un sello según la invención en una
segunda forma de realización, y
- la figura 6 es un corte parcial del sello de la
figura 5 según la línea VI-VI de esta figura.
Los sellos de forma anular ilustrados por los
gráficos tienen por objeto aislar, en un circuito de fluido, un
ensamble telescópico de regiones de extremidad respectivas de dos
elementos tubulares encastradas una dentro de otra; estos dos
elementos tubulares pueden ser, por ejemplo, tubos cilíndricos de
evacuación de aguas residuales, de los cuales, uno tiene un extremo
con forma de terminal "macho", y el otro tiene un extremo con
la forma de una tulipa de encastre que forma un extremo
"hembra" o empalme, y aunque esto no sea obligatorio, es este
ejemplo el que será retenido para la presente descripción con el
objeto de simplificar la misma.
El primer tubo 1 presenta de esta forma una
región de extremo que forma una terminal "macho" 10 que está
destinada a encastrarse en una región de extremo del segundo tubo 2
que forma empalme 20. En el ejemplo elegido, los tubos 1, 2 están
recorridos interiormente por canales longitudinales respectivos
aproximadamente del mismo diámetro.
El extremo "macho" 10 del primer tubo 1,
destinado a encastrarse en el empalme 20 del segundo tubo 2,
presenta una superficie externa de forma general cilíndrica 11 de
sección recta circular que es aproximadamente lisa, provista en su
extremo libre de un tronco achaflanado 12. El empalme 20 en el cual
el extremo 10 está destinado a encastrarse tiene una superficie
interna que comporta un fondo constituido por un reborde 21
sensiblemente radial destinado a servir como tope en el extremo
libre de la terminal "macho", y que va hacia el extremo libre
del empalme, un primer tramo 22 de forma troncocónica que se
ensancha hacia este extremo libre y de conicidad aproximadamente
igual a la del tramo achaflanado 12, un segundo tramo de forma
troncocónica 23 que se ensancha también hacia este extremo pero de
conicidad ligeramente menor, un tramo cilíndrico 24, y una sucesión
de tramos (troncocónico, cilíndrico) que conforman una ranura 25
que se extiende a partir del tronco cilíndrico 24 por un lado hacia
la pared periférica externa del empalme 20, y por otro hacia su
extremo libre sin alcanzarlo. La ranura 25 desemboca en un saliente
aproximadamente radial 26 a partir del cual se extienden, yendo
hacia el extremo libre del empalme 20, un tramo cilíndrico 27 y un
tramo en forma troncocónica 28 que se ensancha hacia esta
extremidad libre; el tramo troncocónico de la ranura 25 que se
extiende desde el tramo cilíndrico 24 posee un alto grado de
conicidad y constituye casi un saliente, mientras que el tramo
troncocónico opuesto, que desemboca en el saliente 26, está
inclinado aproximadamente a 40 grados. Los diámetros del segundo
tramo troncocónico 23 y del tramo cilíndrico 24 son marcadamente
más grandes que el de la superficie externa 11 del extremo
"macho" 10 de manera que constituye una cámara para la
inserción del sello de estanqueidad, mientras que el diámetro del
tramo cilíndrico 27 es apenas superior, como para impedir la
eyección del mismo cuando un fluido ejerce presión sobre el conjunto
ensamblado.
El sello de forma anular ilustrado por los
gráficos 1 a 4, y cuya figura 1 muestra esquemáticamente una parte
en corte longitudinal, sin presión externa ejercida, comporta un
cuerpo de forma anular de estanqueidad 3 deformable elásticamente
adaptado para ser insertado alrededor de la superficie externa del
extremo 10, y un saliente de fijación de forma anular 4 que se
extiende solamente sobre una parte de la longitud del cuerpo 3, en
saliente radial alrededor de la superficie externa del mismo.
Más exactamente, el cuerpo de forma anular 3
presenta una superficie externa 31 de forma general aproximadamente
cilíndrica una parte de la cual asegura la estanqueidad con la
superficie interna del empalme 20 y cuyo diámetro es sensiblemente
igual al del tramo cilíndrico 24 de la superficie interna del
empalme, y una superficie interna 32 de forma troncocónica
inclinada de un ángulo \alpha = 20º aproximadamente con respecto
a la dirección en la que se extiende la superficie externa;
constituyendo igualmente esta superficie interior 32 del cuerpo 3 la
superficie interior del sello; la superficie externa y la
superficie interna están unidas por superficies de forma anular de
extremos axiales 33, 34 troncocónicos muy inclinados, en el mismo
sentido, con respecto a la superficie externa 31; el sentido de
inclinación de dichas superficies de extremo 33, 34 es tal que en
sección longitudinal, los ángulos de una 33 de las superficies de
extremo respectivamente con la superficie externa 31 y con la
superficie interna 32 son dos ángulos agudos mientras que los
ángulos de la otra superficie de extremidad 34 respectivamente con
la superficie exterior 31 y con la superficie interior 32 son dos
ángulos obtusos, siendo sin embargo el primero de estos ángulos
obtusos abatido por un chaflán 35. A título indicativo el ángulo
\beta de la superficie de extremo 33 que define ángulos agudos,
con el plano perpendicular a la superficie externa, es de
aproximadamente 10 grados, la superficie externa 31 comporta,
aproximadamente en su punto medio, una ranura 36 de forma anular
que presenta del lado de los ángulos obtusos una pared redondeada, y
del lado de los ángulos agudos una pared troncocónica inclinada de
un ángulo \gamma de aproximadamente 27 grados con respecto a la
superficie externa.
El saliente de forma anular de anclaje 4 está en
contacto con el cuerpo 3 entre la ranura 36 y el chaflán 35, en una
zona del cuerpo 3 ligeramente cóncava. El saliente de anclaje 4
está pues situado totalmente a distancia de la superficie interior
de estanqueidad 32 y se extiende sobresaliendo radialmente de manera
externa alrededor de la superficie exterior 31 del cuerpo 3;
axialmente, el saliente 4 se extiende entre las dos superficies de
extremidad axial 33, 34 del cuerpo flexible 3, siendo estas
superficies de extremidad unas superficies libres es decir
superficies no recubiertas por otro material. Como consecuencia de
la presencia del saliente de anclaje 4, el cuerpo 3 puede estar
constituido de un material elásticamente deformable tal como un
elastómero o un polímero elastomérico relativamente flexible, de una
dureza comprendida entre 40 y 60º Shore (preferentemente alrededor
de 50º Shore). Para aumentar aún más la flexibilidad del cuerpo, es
posible proveer al mismo de alvéolos 37 que desembocan en la
superficie anular de extremo 33; estos alvéolos pueden estar
distribuidos en esta superficie de extremo sobre una circunferencia
que se extiende aproximadamente a igual distancia de la superficie
externa 31 y de la superficie interna 32; cada alvéolo 37 presenta
aquí una forma de tronco de pirámide con sección transversal
aproximadamente en forma de rombo, cuya diagonal mayor se extiende
radialmente con respecto al cuerpo 3, tronco de pirámide cuyas
aristas que corresponden a esta diagonal son aproximadamente
paralelas a las generatrices respectivamente de la superficie
externa 31 y de la superficie interna 32, y convergen en dirección a
la superficie de extremo 34 que presenta un chaflán 35.
Preferentemente, las diagonales del rombo de la
sección transversal de los alvéolos son de manera tal que la
diagonal mayor radial que constituye la altura del rombo es
superior al doble de la diagonal menor que constituye su ancho lo
que permite repartir de forma uniforme la compresión radial del
cuerpo 3 sobre todo el contorno, y así obtener un ajuste uniforme y
estanco del cuerpo 3 sobre el extremo "macho" 10, y más
particularmente a la recta de las diagonales radiales de los rombos;
las vértices del rombo son ligeramente redondeadas para no generar
arista de tronco de pirámide puntiaguda, que podría acarrear el
desgarramiento del cuerpo; el ángulo agudo \theta formado por los
lados del rombo es de aproximadamente 45 grados (gráficos 3 y
4).
El saliente anular de anclaje 4 posee un corte
longitudinal que presenta una forma general de trapecio, cuya base
mayor 41, ligeramente convexa, toma contacto con el cuerpo 3 por la
zona cóncava del mismo que se extiende entre la ranura 36 y el
chaflán 35, y la base menor 42 es aproximadamente paralela a las
generatrices de la superficie externa 31, de manera tal que la
superficie externa del saliente 4 de anclaje es aproximadamente
cilíndrica. Los lados inclinados del trapecio son un lado 43
ligeramente convexo que presenta aproximadamente la misma
inclinación que el tramo troncocónico de la ranura 25 del empalme
20 que se extiende del lado del tramo cilíndrico 24 del mismo, y un
lado 44 situado del lado del chaflán 35 e inclinado en un ángulo
\delta de aproximadamente 40º con respecto al plano perpendicular
a la superficie externa 31 del cuerpo 3. El anillo macizo que
constituye el saliente de anclaje 4 es de material sintético de
refuerzo, por ejemplo un termoplástico tal como una poliamida,
adherida al material flexible que conforma el cuerpo 3, teniendo una
temperatura de fusión superior a la de este material flexible. El
anillo debe ser, sin embargo, suficientemente flexible como para
permitir la deformación del sello (y de esta forma su propia
deformación) en el momento de la colocación del sello en el empalme;
este anillo puede comportar una o varias muescas (no representadas)
para aumentar su capacidad de deformación.
Para fabricar el sello, se coloca el anillo
destinado a constituir el saliente 4 en el fondo del molde cuya
forma corresponde a la deseada para el sello, luego se inyecta
elastómero en el molde; como la temperatura de fusión del material
que constituye el anillo es superior a la del elastómero, el anillo
no se funde al moldear por inyección del cuerpo y se adhiere al
elastómero.
En variante (esquemas 5 y 6), el saliente anular
de anclaje 4 tiene aproximadamente el mismo aspecto exterior que el
de los esquemas 1 a 4, pero está constituido por dos partes, a
saber, un alma 4A de una sola pieza con el cuerpo 3 y hecha del
mismo material, es decir de elastómero, y una envoltura 4B hecha del
mismo material que el saliente 4 de la forma de realización de los
esquemas 1 a 4; preferentemente, la cubierta 4B comporta aletas 45
que se extienden en el elastómero del alma 4A, como para conferir al
saliente la rigidez necesaria para que se mantenga en la ranura 25
del empalme, siempre manteniéndole una flexibilidad suficiente como
para permitir una deformación conveniente del sello en su
colocación en la cámara definida entre el extremo macho 10 y el
empalme 20. Estas aletas se extienden por ejemplo radialmente, o
también de forma inclinada (esquema 6) con respecto a la dirección
radial para facilitar el aplastamiento del saliente cuando la
ranura 25 presenta un volumen demasiado confinado. El saliente
presenta la misma forma externa que en los esquemas 1 a 4, la
cubierta 4B comporta entonces, además de las aletas 45, una pared
cilíndrica correspondiente a la base menor 42 del trapecio, que se
extiende entre dos paredes troncocónicas correspondientes a los
lados inclinados 43, 44.
Naturalmente, las formas descritas anteriormente
son, en caso de no haber indicación contraria, las de un sello que
no está sometido a ninguna presión externa.
Para realizar el ensamblaje, se introduce el
sello en el empalme 20, en ausencia del extremo macho 10, por el
extremo libre del empalme, y para esto se deforma el sello de
manera a poder introducir el saliente 4 en la ranura 25 del empalme
20. Luego, se introduce el extremo macho 10 en el conjunto,
haciendo presión, de manera a deformar el cuerpo 3 del sello como
para que su superficie interna 32 adopte una forma cilíndrica
coaxial a su superficie externa 31, y esté colocada contra la
superficie externa 11 del extremo 10 mientras que la superficie
externa 31 del sello se coloca contra el tramo cilíndrico 24 de la
superficie interna del empalme, lo cual garantiza la estanqueidad
entre los tubos 1,2.
La rigidificación del saliente de anclaje por
medio de un material sintético alejado de la superficie interior
del sello, y por consiguiente de la superficie exterior del extremo
macho, permite limitar los esfuerzos de encastre y asegura el
mantenimiento en su lugar del saliente en su ranura de anclaje del
empalme además el hecho de que toda la superficie libre exterior del
saliente de anclaje sea de una materia de refuerzo evita el
arrastre del sello hacia el fondo del empalme al introducir el
extremo así como la eyección del sello hacia el exterior del
empalme bajo la acción de la presión del fluido circulando en los
tubos. Por otra parte, gracias a la eficacia del anclaje conferida
por el sello compuesto según la invención, es posible evitar la
presencia del tope en el fondo del empalme, lo que permite acortar
el empalme y así ganar en material, en este caso fundición, en los
tubos.
Los alvéolos 37 dispuestos en el cuerpo 3
confieren al sello una mayor flexibilidad, y disminuyen aún más los
esfuerzos de encastre.
Pruebas comparativas entre un sello tal como la
representada en el esquema 1 y un sello de igual geometría
enteramente de elastómero confirma que la combinación de un
saliente de anclaje de material sintético (que permite, para el
cuerpo de estanqueidad, el empleo de un elastómero o un polímero
elastomérico flexible) con un cuerpo alveolado, reduce
considerablemente los esfuerzos de encastre, en particular en caso
de escaso juego entre el extremo liso 10 y el empalme 20, lo que
permite utilizar un extremo "macho" con su extremidad libre
solamente ligeramente achaflanada o aún sin inclinación.
Por otra parte:
- los alvéolos favorecen el efecto autoclave del
sello bajo la acción de la presión interna del fluido que circula
en la canalización, puesto que el sello tiene entonces un
comportamiento cercano al de una junta "de labios", cuanto más
elevada es la presión, la presión del fluido que penetra en los
alvéolos fija más fuertemente al elastómero contra la superficie
externa del extremo "macho", lo cual garantiza excelentes
rendimientos con presiones internas elevadas (superiores a 50
bares); por otra parte, gracias al efecto autoclave, el sello
cumple su función de estanqueidad aún cuando la presión interna es
débil, contrariamente a un sello de cuerpo de compresión no vaciado
de igual naturaleza sometido a un nivel de compresión idéntico y
utilizado para un juego idéntico entre los elementos tubulares
ensamblados;
- la forma piramidal de los alvéolos permite
tener menos elastómero a comprimir en la parte del cuerpo de
compresión cercana al fondo del empalme, con respecto a los
alvéolos paralelepipédicos, lo que contribuye a disminuir más aún
los esfuerzos de encas-
tre;
tre;
- los alvéolos mejoran la maleabilidad del sello,
ya que los tiempos de ciclo de enfriamiento del elastómero en el
procedimiento de moldeado se ven reducidos en razón del menor
volumen de elastómero a enfriar, lo que permite reducir los costos
de fabricación;
- los alvéolos facilitan la
pre-lubricación en fábrica de la superficie interna
troncocónica del sello que toma contacto con el extremo "macho"
en el momento del encastre, a través de un material con fuerte
poder lubricante y con bajo coeficiente de rozamiento compatible
con el elastómero, por ejemplo grasa silicona o
politetrafluoretileno para canalizaciones de saneamiento, dispuesto
en forma de película de un espesor de algunos micrómetros;
- Gracias a los alvéolos, la presión específica a
nivel de la película de lubricante es reducida al encastrar el
extremo macho, lo que evita el desprendimiento de la película; de
no haber alvéolos, sería necesario que un operador engrasara el
sello y el extremo en la obra de excavación (lo cual resulta poco
cómodo y peligroso para el operador), por medio de grasa envasada
tradicional, con todas las dificultades que esto implica sobre todo
a causa de los desechos que se podrían adherir a la película de
grasa.
Claims (22)
1. Sello de estanqueidad anular destinado a ser
insertado y comprimido radialmente entre una superficie externa de
un extremo macho (10) de un primer elemento tubular (1) y la
superficie interna del empalme (20) de un segundo elemento tubular
(2), este sello comprende un cuerpo de estanqueidad anular (3)
deformable elásticamente adaptado para introducirse alrededor de la
superficie externa del extremo macho (10) y de un saliente de
anclaje (4) adaptado para alojarse en una ranura de anclaje (25)
practicada en la superficie interna del empalme (20), estando el
cuerpo (3) delimitado por dos superficies de extremidad axial
(33,34) unidas por una superficie exterior (31) y por una
superficie interior de estanqueidad (32) y extendiéndose el saliente
de anclaje (4) únicamente sobre una parte de la longitud del cuerpo
(3), en saliente radial alrededor de la superficie exterior (31) de
éste, y al menos toda la superficie libre exterior del saliente (4)
siendo una materia de refuerzo presentando una dureza superior a la
del cuerpo (3), sello caracterizado porque la materia de
refuerzo está situada radialmente a distancia de la superficie
interior del cuerpo de estanqueidad (3).
2. Sello según la reivindicación 1,
caracterizado porque el saliente de anclaje (4) se extiende
axial y exclusivamente entre las dos superficies de extremidad axial
(33, 34) del cuerpo (3), estas dos superficies de extremidad (33,
34) son superficies libres.
3. Sello según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque la totalidad del saliente de anclaje
(4) es de una materia de refuerzo presentando una dureza superior a
la del cuerpo (3).
4. Sello según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque el saliente (4) comprende una parte
(4A) formando alma, hecha de la misma materia que el
cuerpo(3) y una parte (4B) de refuerzo que es de una materia
presentando una dureza superior a la del cuerpo (3), y que
constituye una parte formando envoltorio para el saliente.
5. Sello según la reivindicación 4,
caracterizado porque la parte formando envoltorio (4B)
comprende aletas (45).
6. Sello según la reivindicación 5,
caracterizado porque las aletas (45) se extienden
radialmente en la parte (4A) formando alma.
7. Sello según la reivindicación 5,
caracterizado porque las aletas (45) están inclinadas en el
alma (4A).
8. Sello según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la materia de
refuerzo presentando una dureza superior a la del cuerpo (3) tiene
igualmente una temperatura de fusión superior a la del cuerpo.
9. Sello según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el cuerpo (3)
es de una materia de elastómero o polímero elastomérico.
10. Sello según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el cuerpo (3)
es de una materia presentando una dureza comprendida en la gama de
40º Shore a 60º Shore.
11. Sello según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la materia de
refuerzo presentando una dureza superior a la del cuerpo es una
materia sintética.
12. Sello según la reivindicación 11,
caracterizado porque la materia sintética es una materia
termoplástica.
13. Sello según la reivindicación 12,
caracterizado porque la materia termoplástica es una
poliamida.
14. Sello según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el cuerpo (3)
comprende alvéolos (37).
15. Sello según la reivindicación 14,
caracterizado porque los alvéolos son de forma de tronco de
pirámide.
16. Sello según la reivindicación 15,
caracterizado porque los troncos de pirámide tienen una
sección transversal en rombo.
17. Sello según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque una parte de
la superficie exterior (31) del cuerpo (3) es una superficie de
estanqueidad.
18. Sello según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el cuerpo (3)
presenta, cuando no está sometido a una presión exterior, una
superficie exterior (31) de forma general cilíndrica.
19. Sello según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque el cuerpo (3)
presenta, cuando no está sometido a una presión, una superficie
interior (32) troncocónica.
20. Sello según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque el cuerpo (3)
presenta, cuando no está sometido a una presión, al menos una
superficie de extremidad (33, 34) troncocónica.
21. Sello según la reivindicación 20,
caracterizado porque el cuerpo (3) comprende al menos una
superficie de extremidad (33) en la cual desembocan unos alvéolos
(37) horadados en el cuerpo.
22. Sello según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque el saliente
(4) tiene una sección longitudinal presentando una forma general en
trapecio.
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