ES2247394T3 - Junta para conectar dos elementos tubulares y procedimiento para el montaje de la misma. - Google Patents
Junta para conectar dos elementos tubulares y procedimiento para el montaje de la misma.Info
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Abstract
Junta, del tipo destinado a unir de forma estanca un primer elemento tubular (4) que tiene un extremo unido (6; 6A, 6B) a un segundo elemento tubular (8), cuya junta comprende: - un cuerpo de base (12) que comprende un extremo de encaje (26; 26A, 26B) que define un eje (XX) y que está destinado a recibir el extremo unido (6; 6A, 6B) de dicho primer elemento tubular (4), y que comprende una brida (20; 20A, 20B) inmovilizada axialmente con relación al extremo de encaje (26; 26A, 26B); - una contra-brida (14; 14A, 14B), dispuesta coaxialmente con relación al extremo de encaje (26; 26A, 26B) asociado; - una guarnición de estanqueidad (16; 16A, 16B; 84) dispuesta entre la contra-brida (14; 14A, 14B) y el extremo de encaje (26, 16A, 26B); - medios de apretado (52, 54; 52A, 52B, 54A, 54B), dispuestos entre la brida (20; 20A, 20B y la contra-brida (14; 14A, 14B) y adaptados para desplazar axialmente a la contra-brida (14; 14A, 14B) hacia la brida (20; 20A, 20B) a una posición de apretado, en la quela guarnición de hermeticidad (16; 16A, 16B; 84) es apretada contra el extremo de encaje (26; 26A, 26B) y contra la superficie exterior del primer elemento tubular (4), comprendiendo la junta además medios de mantenimiento temporal (60, ; 60A, 80B) interpuestos entre el cuerpo de base (12) y la contra-brida (14; 14A, 14B) y adaptados para mantener la contra-brida (14;14A, 14B) en una posición de montaje, en la que la guarnición de estanqueidad (16; 16A, 16B; 84) está distendida, durante la fijación del extremo unido (6; 6A, 6B) en el extremo de encaje (26; 26A, 26B), caracterizado por el hecho de que los medios de mantenimiento (60; 60A, 60B) están adaptados para ceder por la fuerza de apretado de los medios de apretado (52, 54; 52A, 52B, 54A, 54B).
Description
Junta para conectar dos elementos tubulares y
procedimiento para el montaje de la misma.
La presente invención se refiere a una junta de
acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
La misma se aplica especialmente al acoplamiento
estanco de elementos de canalización que forman parte de la
constitución de redes de aducción de agua potable o de evacuación
de las aguas utilizadas.
Son ya conocidas juntas para unir de manera
estanca un primer elemento tubular que es portador de un extremo
unido a un segundo elemento tubular.
Dichas juntas comprenden un cuerpo de base
dotado de un extremo de encaje de recepción del extremo unido y una
brida exterior. Comprenden además una guarnición de estanqueidad y
una contra-brida apropiada para comprimir la
guarnición de estanqueidad durante el apretado de tornillos que unen
la brida con la contra-brida.
El montaje de dichas juntas se lleva a cabo de la
siguiente manera:
- se encajan la contra-brida y la
guarnición de estanqueidad alrededor del extremo unido del tubo;
- se acopla el extremo de encaje alrededor del
extremo unido;
- se acercan la contra-brida y
la guarnición de estanqueidad por el extremo de encaje, y se
alinean los orificios de fijación de la brida y de la
contra-brida;
- se insertan unos tornillos en los orificios
de la brida y de la contra-brida;
- se aprieta la contra-brida
contra el extremo de encaje.
La guarnición de estanqueidad, gracias a este
hecho, queda comprimida axial y radialmente y se aplica contra la
superficie exterior del extremo unido.
El tiempo de montaje de dicha junta es
importante, por el hecho de las numerosas piezas separadas a
manipular. Además, la alineación de la contra-brida
con relación a la brida es difícil de realizar a pie de obra,
especialmente en una zanja, cuando el extremo unido se halla
sumergido en el agua opaca.
Si se desea encajar esta junta alrededor del
extremo unido cuando la contra-brida está ya unida a
la brida, es decir, en estado pre-montado, es
entonces necesario previamente serrar los tornillos, a fin de
impedir que la contra-brida se deslice libremente a
lo largo de los tornillos hacia el extremo de encaje. El apretado de
los tornillos comprime entonces a la guarnición de estanqueidad,
haciendo precisa a continuación la fijación a presión del extremo
unido en el extremo de encaje. La guarnición de estanqueidad
comprimida se opone así a la introducción manual del extremo unido
en el extremo de encaje.
La invención tiene por objeto proponer una junta
de unión que sea fácil y rápida de montar y que permite la
introducción manual, es decir con un pequeño esfuerzo, del extremo
unido en el extremo de encaje mientras que la
contra-brida queda unida previamente por tornillos
a la brida del cuerpo de base.
A tal fin, la invención tiene por objeto una
junta que presenta las características de la reivindicación 1.
Unos ejemplos particulares de realización de la
invención quedan descritos en las reivindicaciones dependientes.
Por otra parte, la invención tiene por objeto un
procedimiento de montaje de una junta tal como la definida
anteriormente, caracterizada por las etapas de la reivindicación
19.
La invención se comprenderá mejor con la lectura
de la descripción que sigue a continuación, establecida únicamente
a título de ejemplo y hecha con referencia a los diseños anexos, en
los cuales:
- La figura 1 es una vista en sección por la
línea I-I de la figura 2, en el estado montado de
la junta;
- La figura 2 es una vista de un extremo de una
junta de unión de acuerdo con la invención, es estado
pre-acoplado, antes del montaje de los primero y
segundo elementos tubulares;
- las figuras 3 y 4 son vistas en sección por las
líneas III-III de la figura 2, en diferentes etapas
de montaje de la junta;
- la figura 5 es una vista idéntica a la de la
figura 3 de un segundo ejemplo de realización de la junta de acuerdo
con la invención;
- la figura 6 es una vista en sección por la
línea VI-VI de la figura 9 de un tercer ejemplo de
realización de una junta de acuerdo con la invención;
- la figura 7 es una vista en perspectiva del
manguito de junta de la figura 6;
- la figura 8 es una vista en perspectiva de una
brida de la junta de la figura 6;
- la figura 9 es una vista axial de la brida de
la figura 8;
- las figuras 10A y 10B son vistas de partes de
la junta de la figura 6 en otra configuración, siendo dichas vistas
en sección por las líneas XA-XA y
XB-XB de la figura 9;
- La figura 11 es una vista en perspectiva de una
variante del manguito de la figura 7; y
- la figura 12 es una vista en sección de una
variante de la parte de junta de la figura 10B.
En las figuras 1 a 4 se ha representado un primer
ejemplo de realización de una junta de unión de acuerdo con la
invención, designada por la referencia general 2.
Tal como se ha representado en la figura 1, la
junta 2 sirve para conectar de manera estanca un primer tubo 4, por
ejemplo de fundición, que tiene una brida 10.
La brida 10 presenta unos orificios 11 de
fijación. Los centros de los orificios de fijación se encuentran
sobre un círculo primitivo C1. Los diámetros de los orificios 11 y
del círculo primitivo C1 son escogidos en función de la presión
nominal del tubo 8 con brida 10.
La junta 2 comprende un cuerpo de base 12 y una
contra-brida 14, por ejemplo de fundición, así como
una guarnición de estanqueidad 16.
El cuerpo base 12 está constituido por un
manguito 18 de forma general de cilindro hueco de eje
X-X y por una brida exterior 20 que se extiende
según toda la periferia del manguito 18. La brida 20 forma un solo
cuerpo con el manguito 18. En cuanto sigue, las expresiones
"radialmente", "axialmente" y "circunferencialmente"
serán utilizadas con relación a dicho eje X-X.
El manguito 18 presenta unos primer 22 y segundo
24 extremos axiales. El primer extremo 22, a la izquierda en las
figuras, constituye un extremo de encaje 26, que rodea, en el estado
montado de la junta, el extremo unido 6. En el extremo del extremo
de encaje 26 queda delimitada según su grueso una superficie anular
27, generalmente troncocónica, de apoyo de la guarnición 16. La
superficie 27 está dirigida hacia el eje X-X. El
segundo extremo 24 del manguito 18 presenta un reborde entrante 28,
que se extiende radialmente hacia el interior y sobre el cual se
aplica, coaxialmente al eje X-X, un anillo de
estanqueidad 30 plano y de material elastómero.
En vista axial, como se ha representado en la
figura 2, la brida 20 tiene una forma exterior octogonal con ángulos
redondeados. La misma presenta cuatro refuerzos 32 sensiblemente
paralelepipédicos para unas cabezas de tornillos 34 destinadas a la
unión de la brida 20 y de la contra-brida 14. En el
emplazamiento de cada uno de los refuerzos 32, la brida 20 presenta
un primer orificio de fijación 36.
La misma presenta además ocho segundos orificios
oblongos de fijación 38 para la unión con la brida 10 del segundo
tubo 8. Cada uno de estos ocho orificios 38 presenta una sección
transversal de forma alargada según la dirección radial con extremos
en arco de círculo (figura 2). El extremo radialmente interior de
cada orificio 38 tiene un radio r de curvatura inferior al
radio de curvatura R del extremo radialmente exterior. Los
centros de los arcos de círculo de las partes exteriores están
situados sobre un círculo primitivo C2, mientras que los centros de
los arcos de círculo de las partes interiores están situados sobre
el círculo primitivo C1. De esta manera, los orificios 38 permiten
utilizar diferentes dimensiones de tornillos para unir la brida 20
a unos segundos tubos 8 que tienen bridas 10 de diferentes tipos,
siendo las dimensiones y la posición radial de los tornillos
utilizados, función de la presión normal del tubo 8 con brida 10.
Tal como se ha representado en la figura 1, la brida 20 de la junta
2 está fijada a la brida 10 del segundo tubo 8 por unos tornillos
clásicos 40 de cabeza hexagonal.
De esta manera se obtiene una brida 20 compatible
con tubos 8 con brida 10 en una amplia gama de presiones
nominales.
La contra brida 14 está constituida por un anillo
de apretado 42 de forma general troncocónica hueca y por cuatro
proyecciones exteriores radiales 44 de fijación, una de las cuales
es visible en las figuras. Un alojamiento 46 queda previsto en cada
proyección 44, paralelamente al eje X-X para el paso
de un tornillo.
El anillo de apretado 42 presenta una superficie
troncocónica 47 que constituye leva. Esta superficie 47 se alarga
hacia el extremo de encaje 26.
La guarnición de estanqueidad 16 está constituida
por un aro 48 de material elástico, por ejemplo de elastómero,
dotado de dos superficies troncocónicas 49, 50 de forma
complementaria, respectivamente, de las superficies 47, 27. Unos
elementos metálicos de retención axial 51, ya conocidos en sí,
quedan incorporados a dicho aro 48.
La contra-brida 14 queda
dispuesta coaxialmente al extremo de encaje 26, y la guarnición de
estanqueidad 16 está dispuesta en la contra-brida 14
y el extremo de encaje 26, igualmente coaxial con el mismo.
La contra-brida 14 es móvil con
relación al cuerpo de base 12 entre una posición de montaje, tal
como la representada en la figura 3, y una posición de apretado, tal
como la representada en la figura 4.
En su posición de montaje, la
contra-brida 14 queda espaciada del extremo 4 de
encaje 26, de tal manera que la guarnición de estanqueidad 16 está
en un estado distendido y que esta última permita una fijación
manual del extremo unido 6 en el extremo de encaje 26. En
particular, el diámetro interior de la guarnición 16 es superior al
diámetro exterior del extremo unido 6. En su posición de apretado
(figura 4), la contra-brida 14 comprime axialmente a
la guarnición de estanqueidad 16 contra el extremo de encaje 26. En
esta posición, las superficies troncocónicas 27, 47 comprimen a la
guarnición 16 radialmente hacia el interior contra el extremo unido
6, asegurando así la estanqueidad por efecto de cuña.
Un tornillo 52 de cabeza rectangular 34 queda
introducido en cada uno de los primeros orificios 36, y se extiende
a través de los alojamientos 46 de la contra-brida
14. Como se muestra en la figura 2, la cabeza 34 de cada tornillo
52 está bloqueada en rotación por cooperación y complementariedad
de formas con las paredes de uno de los refuerzos 32. Una tuerca
ciega 54 queda atornillada sobre cada tornillo 52. Por otra parte,
una arandela 56 queda interpuesta entre cada tuerca ciega 54 y la
proyección 44 correspondiente de la contra-brida
14.
Un separador deformable 58 queda interpuesto
entre la brida 20 y la contra-brida 14. En este
caso, el separador deformable 58 está constituido por cuatro
casquillos 60 de material elástico, tal como el Etileno - Propileno
- Dieno - Monómero (EPDM) cada uno de los cuales rodea a un tornillo
52 sobre el trozo situado entre la proyección 44 y la brida 20.
En estado distendido, los casquillos 60 tienen
forma de cilindro hueco y tienen una longitud axial l que
corresponde a la separación entre la brida 20 y las proyecciones 44
de la contra-brida, cuando esta última se halla en
posición de montaje, posición en la cual la guarnición de
estanqueidad 16 se encuentra en un estado distendido. La longitud
l de los casquillos 60 es escogida, por otra parte, de tal
manera que su deformación, cuando la contra-brida 14
está en su posición de apretado, sea sensiblemente elástica.
De esta manera, los casquillos 60 constituyen
medios de impulsión, que actúan sobre la
contra-brida 14 hacia su posición de montaje cuando
la misma se encuentra en su posición de apretado. Los casquillos
elásticos 60 pueden ser comprimidos axialmente de manera elástica
bajo el esfuerzo de apretado de los tornillos 52.
El reborde 28 del segundo extremo 24 del cuerpo
de base presenta una superficie frontal 62 que se extiende
perpendicularmente al eje X-X. El aro de
estanqueidad 30 es aplicado sobre dicha superficie 62, coaxialmente
al eje X-X. El mismo es retenido en dicha posición
de manera autónoma, en el estado no montado de la junta, por unos
sujetadores 64 de que es portadora la brida 20 y visibles en las
figuras 2 a 4. Con tal fin, el aro 30 presenta dos aberturas 66
diametralmente opuestas y previstas sobre su parte radialmente
exterior. Un bucle 68 de cada sujetador de material plástico, por
ejemplo de Polietileno (PE), se extiende a través de cada abertura
66 y está fijado sobre la brida por una arandela 69 de material
plástico. Cada arandela 69 está adherida en un vaciado 70 previsto
en la brida 20.
El acoplamiento de la junta 2 en taller se
efectúa de la siguiente forma:
Los tornillos 52 son introducidos en los primeros
orificios 36 de la brida 20. Luego se colocan los casquillos
elásticos 60 sobre los tornillos 52. A continuación, la guarnición
de estanqueidad 16 es colocada sobre el extremo de encaje 26, y la
contra-brida 24 así como las arandelas 56 son
fijados sobre los tornillos 52, por el lado de la brida dirigido
hacia el extremo de encaje 26.
Finalmente, las tuercas ciegas 54 son
atornilladas sobre los extremos de los tornillos 52, de tal manera
que los casquillos elásticos 60 sean ligeramente apretados, sin que
sea comprimida la guarnición de estanqueidad 16.
El aro de estanqueidad 30 es aplicado sobre la
superficie frontal 62 del reborde 28 y las arandelas 60 son
adheridas sobre los vaciados correspondientes 70 de la brida.
El montaje de la junta de acuerdo con la
invención se efectúa entonces de la siguiente manera:
Inicialmente, la junta 2
pre-acoplada en taller está orientada coaxialmente
con relación al extremo unido 6, quedando la
contra-brida 14 vuelta hacia el mismo. Luego la
contra-brida 14, la guarnición de estanqueidad 16 y
el extremo de encaje 26 son fijados simultáneamente sobre el extremo
unido 6. La contra-brida 14 es mantenida axialmente
a distancia de la guarnición de estanqueidad 16 por los casquillos
elásticos 60 durante dicha fijación. En consecuencia, como muestra
la figura 3, la guarnición de estanqueidad 16 permanece en el estado
distendido, en el cual permite una introducción manual con pequeño
esfuerzo del extremo unido 6 en el extremo de encaje 26. Cuando la
junta 2 se encuentra axialmente en su posición deseada sobre el
extremo unido 6, las tuercas ciegas 54 son apretadas. La
contra-brida 14 se desplaza entonces axialmente
hacia la brida 20, comprimiendo elásticamente a los casquillos
deformables 60, y comprimiendo axialmente a la guarnición de
estanqueidad 16 contra el extremo de encaje 26, tal como se ha
representado en la figura 4; la guarnición 16 se deforma entonces
radialmente hasta llegar a entrar en contacto estanco con la
superficie exterior del extremo unido 6.
Dado que los casquillos 60 son de material
elástico y tienen una superficie de revolución cerrada, los mismos
aseguran además una estanqueidad contra la corrosión del vástago de
cada uno de los tornillos 52 frente a la humedad que los rodea.
Luego, la brida 10 del segundo tubo se aplica
contra el aro de estanqueidad 30, como se representa en la figura 1.
Las dos bridas 10, 20 son apretadas una contra la otra por los
tornillos 40, acarreando así la compresión del aro 30 y, en
consecuencia, la estanqueidad de la unión entre el cuerpo 12 y el
tubo 8. Durante la manipulación de la junta 2, el aro de
estanqueidad 30 es mantenido en su posición de montaje por las
arandelas 69 y los bucles 68, facilitando así la conexión con el
tubo 8.
La junta de unión de acuerdo con la invención es
fácil de montar, gracias al hecho de que la
contra-brida 14, la guarnición de estanqueidad 16 y
el extremo de encaje 26, pre-acoplado inicialmente
en taller, pueden ser manipulados fácilmente y fijados
simultáneamente con menor esfuerzo sobre el extremo unido 6,
efectuándose el acoplamiento manualmente a pie de obra.
Cuando los tornillos 52/tuercas 54 son aflojados,
la contra-brida 14 es llevada a su posición de
montaje y es mantenida bajo el esfuerzo elástico axial ejercido por
los casquillos 60. De esta manera, la junta puede ser montada de
nuevo fácilmente sobre un extremo unido sin que la
contra-brida 14 comprima a la guarnición de
estanqueidad 16.
En variante, la guarnición de estanqueidad 16
puede ser substituida por una guarnición de estanqueidad desprovista
de elementos de retención 51, cuando se requiera únicamente la
función de estanqueidad.
En la figura 5 se ha representado un segundo
ejemplo de realización de una junta de acuerdo con la invención.
En cuando sigue, únicamente serán descritas las
diferencias con relación al primer ejemplo de realización. Los
elementos análogos llevan referencias idénticas. Esta junta de unión
conecta un primer tubo 4 de material plástico con un extremo unido 6
a un segundo tubo idéntico al tubo 8 del primer ejemplo de
realización.
La junta 2 presenta un anillo de retención
hendido 80, una arandela 82 no hendida, metálica o de material
plástico, tal como, por ejemplo, de "Nylon", y una guarnición
de estanqueidad 84 de un material elástico, por ejemplo de Etileno -
Propileno - Dieno - Monómero (EPDM).
La arandela 82 queda interpuesta entre la
guarnición de estanqueidad 84 y el anillo de retención 80 de manera
que asegure el reparto de presión y para impedir a la guarnición 84,
durante su compresión, fluir a través de la entalla del anillo
80.
El anillo de retención 80 es, por ejemplo, de
latón. El mismo presenta una superficie que forma leva 81 convexa,
que coopera con la superficie 47 del aro de apretado 42, así como
unos dientes de engarce 81a que cooperan con el tubo 4. El anillo de
estanqueidad 84, el anillo de retención 80 y la arandela 82 son
piezas distintas.
El acoplamiento de dicha junta se lleva a cabo de
manera análoga a la del primer ejemplo de realización. Como
diferencia, antes de acoplar la contra-brida 14
sobre los tornillos 52, el anillo de estanqueidad 84, la arandela 82
y el anillo de retención 80 son aplicados uno contra otro,
respectivamente contra la superficie 27 del extremo de encaje
26.
En las figuras 6 a 9, se ha representado un
tercer ejemplo de realización de una junta de acuerdo con la
invención.
Esta junta 2 está destinada a unir un primer 4 y
un segundo 8 tubos metálicos, por ejemplo de fundición, cada uno de
ellos dotado de un extremo unido 6A, 6B.
La junta comprende un manguito 18, por ejemplo de
fundición, de forma general cilíndrica hueca y sensiblemente
simétrico con relación a un plano central C que se extiende
perpendicularmente al eje X-X. Los dos extremos
axiales 22, 24 del manguito 18 constituyen un extremo de encaje 26A,
26B. Cada extremo de encaje 26A, 26B presenta una superficie frontal
troncocónica 27A, 27B de aplicación de la guarnición de estanqueidad
16A, 16B. Dos bridas 20A, 20B, por ejemplo de fundición, están
conectadas axialmente, a uno y otro lado del plano C, al manguito 18
por medios de unión liberables 90A, 90B. Dichos medios de unión 90A,
90B forman una unión a bayoneta de las bridas 20A, 20B sobre el
manguito, pudiendo ser inmovilizada una de las bridas 20B axialmente
en dos posiciones distintas, como se describe a continuación.
El manguito 18 asociado a las dos bridas 20A, 20B
forma el cuerpo de base de la junta.
La junta 2 comprende, además, para cada uno de
los extremos de encaje 26A, 26B, una guarnición de estanqueidad 16A,
16B, una contra-brida 14A, 14B, cuatro tornillos de
fijación 52A, 52B, cuatro arandelas 56A, 56B, cuatro casquillos
elásticos 60A, 60B y cuatro tuercas 54A, 54B. Estos elementos son
idénticos a los elementos del primer ejemplo de realización de la
junta, y no serán descritos con detalle.
Tal como se ha representado en la figura 6, los
medios de unión 90A, 90B entre el manguito 18 y cada una de las
bridas 20A, 20B comprenden un collarín que constituye tope 92A, 92B
que sobresale sobre la superficie exterior del manguito 18 en las
proximidades del plano central C. Estos medios de unión 90A, 90B
comprenden además un primer grupo de cuatro salientes 94A, 94B
salientes radialmente sobre la superficie exterior del manguito 18,
que permiten fijar la brida 20A, 20B en una primera posición axial
sobre el manguito (figura 6). Estos salientes 94A, 94B están
desplazados hacia el extremo respectivo 22, 24 del manguito 18 con
relación al collarín 92A, 92B en una distancia d_{1}según la
dirección axial. Como se ha indicado en la figura 7, los cuatro
salientes 94A, 94B están repartidos uniformemente sobre la
circunferencia del manguito 18 en un plano perpendicular al eje
X-X.
Los medios 90B de unión de la brida 20B,
asociados al segundo tubo, comprenden igualmente un segundo grupo de
cuatro salientes 96 que sobresalen sobre el manguito 18 y que
permiten fijar la brida 20B en una segunda posición axial. Los
mismos son idénticos a los salientes 94A, 94B y están desplazados
axialmente hacia el extremo 24 del manguito asociado al segundo tubo
en una distancia d_{2}, con relación al primer grupo de
salientes 94B de dicho extremo.
Los primeros salientes 94B quedan prolongados
axialmente hacia los segundos salientes 96 por unos resaltes que
forman tope 98. Dichos resaltes 98 se extienden hacia los segundos
salientes 96 hasta una distancia d_{3} de los mismos,
distancia que es idéntica a d_{1}.Los resaltes que forman
tope 98 delimitan unas superficies de tope para la brida 20B cuando
la misma es fijada a los segundos salientes 96.
La brida amovible 20A/20B está representada con
mayor detalle en las figuras 8 y 9. La figura 9 es una vista axial
de la brida, vista por el extremo asociado del manguito 18 hacia el
plano central C. El manguito está indicado en línea de puntos. Los
demás componentes se han eliminado. La brida 20A/20B es de forma
general anular con superficie exterior octogonal. La brida 20A/20B
presenta dos superficies frontales 100, 102 así como una abertura
central 104 cuyo diámetro corresponde al diámetro exterior del
manguito 18. Los medios de unión liberables 90A/90B comprenden unos
primeros 106 y segundos 108 vaciados previstos alternativamente
según la circunferencia interior de la brida 20A/20B. Dichos
vaciados 106, 108 tienen una sección transversal complementaria a la
sección transversal de los salientes 94A, 94B y 96. Los primeros
vaciados 106 atraviesan axialmente a la brida 20A/20B y sirven para
enfilar la misma sobre el manguito 18 permitiendo franquear los
salientes. Los vaciados 108 son ciegos axialmente y forman unas
superficies de retención 110 que se aplican contra los salientes
94A, 94B y 96 en el estado acoplado de la junta. Los primeros 106 y
segundos 109 vaciados están separados circunferencialmente por unas
partes salientes 112 que tienen que tienen un grueso axial e
inferior o igual a las distancias d_{1} y d_{3}.
Cuando los salientes 94A, 94B y 96 se aplican contra las superficies
de retención 110, los mismos aseguran la retención axial. Además, la
brida 20A, 10B queda fijada en rotación sobre el manguito 19 por
complementariedad de formas.
En un primer, segundo y tercer grupos de cuatro
orificios 114, 116, 118 quedan previstos en la brida 20A, 20B. Los
orificios se extienden paralelamente al eje X-X. Los
cuatro orificios 114, 116, 118 de cada grupo quedan repartidos
uniforme y circunferencialmente. Los orificios 114 del primer grupo
están adaptados para recibir los tornillos 52A, 52B de fijación de
la contra-brida. Unos nervios 120 de bloqueo en
rotación de las cabezas 34A, 34B de los tornillos sobresalen de la
superficie frontal 102 de la brida 20A, 20B. En estado montado de la
brida, dicha superficie 102 se extiende por el lado opuesto a la
contra-brida 14A, 14B.
Los orificios 116, 118 del segundo y tercer
grupos están adaptados para recibir unos tornillos 40 de fijación
para una unión a un tubo equipado con una brida 10, como se ha
representado en las figuras 10A y 10B (véase a continuación). Los
diámetros de los orificios 116 del segundo grupo son inferiores a
los de los orificios 118 del tercer grupo, permitiendo así a dichos
tubos recibir unos tornillos 40 de diferentes dimensiones, en
función de la presión nominal del tubo 8 con la brida 10. Tal como
se ha representado en la figura 9, los centros de los orificios 116,
118 se halla situados sobre círculos primitivos C1, C2 que con
concéntricos con el eje X-X. De esta manera se
obtiene una brida 20A, 20B, compatible con unos tubos 8 con brida en
una amplia gama de presiones nominales.
El acoplamiento de la brida 20A, 20B y del
manguito 18 de la figura 6, se lleva a cabo de la siguiente
manera:
La brida 20A, 20B es enfilada sobre el extremo
22, 24 correspondiente del manguito 18, de tal manera que los
segundos vaciados 108 queden abiertos hacia el extremo
correspondiente del manguito 18. Luego los primeros vaciados 106 son
alineados con los salientes de retención 94A, 94B, y 96 y la brida
20A, 20B es fijada sobre el manguito 18 en el sentido dirigido hacia
el plano central C, franqueando así los salientes y ello hasta que
la superficie frontal 102 de la brida 20A, 20B choque contra el
collarín 92A, 92B. Después la brida 20A, 20B es girada alrededor del
eje central X-X hasta que los segundos vaciados 108
queden alineados con los salientes 94A, 94B. La brida 20A, 20B es
entonces desplazada axialmente en el sentido inverso, hacia el
extremo 22, 24 correspondiente del manguito, hasta que los salientes
94A, 94B se apliquen contra las superficies de retención 110 de la
brida 20A, 20B.
El acoplamiento del resto de los componentes se
efectúa de manera análoga al primer ejemplo de realización. Los
tornillos 52A, 52B son apretados de tal manera que las superficies
de retención 110 se apliquen contra los salientes 94A, 94B y,
simultáneamente, las superficies 47, 49 queden en contacto mutuo,
sin que la guarnición de estanqueidad 16A, 16B sea comprimida. En
consecuencia, la brida 20A, 20B queda impedida de desplazarse de
nuevo hacia el collarín 92A, 92B, girar y escaparse del manguito
18.
En las figuras 10A y 10B se ha representado la
junta de acuerdo con el tercer ejemplo de realización de la
invención en una configuración modificada.
La figura 10A corresponde a la sección por la
línea XA-XA de la figura 9, idéntica a la sección
representada en la figura 6. La figura 10B corresponde a al sección
por la línea XB-XB de la figura 9.
Por el lado representado en la figura 10A, el
extremo 22 del manguito 18 está conectado a un extremo unido 6, de
manera idéntica a la figura 6. Por el otro lado, el extremo 24 del
manguito está conectado a un tubo 8 con brida 10.
A tal fin, la contra-brida 14B,
la guarnición de estanqueidad 16B y los primeros tornillos 52B han
sido suprimidos. Por el contrario, la junta presenta un aro de
estanqueidad 30 interpuesto entre la brida 10 del tubo 8 y el
extremo de encaje 26B del manguito. La brida amovible 20B de la
junta queda unida al manguito 18 en su segunda posición axial,
acercada al extremo 24 del manguito. En esta posición, las
superficies de retención 110 se aplican contra los segundos
salientes 96 del manguito. Unos tornillos 40 se extienden a través
de los segundos orificios 116 y aprietan al manguito 18 contra la
brida 10.
En variante, en el caso de que la junta 116 esté
unida a un tubo 8 portador de una brida 10 para una presión nominal
más importante, los tornillos 40 se extienden a través de los
orificios 118.
La junta adaptable a unas uniones
brida-contra-brida o
brida-brida presenta diversas ventajas:
- un solo tipo de brida 20A y de manguito 18 son
fabricados para los dos tipos de unión, lo que disminuye los costes
de fabricación;
- los moldes del manguito 18 y de la brida 20A,
20B son simples;
- en el caso de una unión de brida 20A,
20B-brida 10, la distancia entre las bridas y, en
consecuencia, la longitud de los tornillos 40 es corta. Ello conduce
a un escaso coste de los tornillos y favorece la rigidez de la unión
brida-brida.
El montaje de la junta por el lado asociado al
tubo con extremo unido es idéntico al montaje descrito
precedentemente para la junta de la figura 6.
Para pasar de la junta de la figura 6 a la de la
figura 10B, se procede de la siguiente forma:
Inicialmente, la junta es en su configuración tal
como se ha representado en la figura 6.
Los tornillos 52B son aflojados y retirados
conjuntamente con la contra-brida 14B, la guarnición
de estanqueidad 16B y el tubo 8 con extremo unido 6B. Luego la brida
amovible 20B es impulsada axialmente hacia el collarín 92B y girada
hasta que los primeros vaciados 106 queden alineados con los
salientes 94B. La brida 20B es desplazada entonces axialmente hasta
el emplazamiento de los segundos salientes 96. A continuación, la
misma es girada hasta que dichos segundos vaciados 108 queden
alineados con los segundos salientes 96, y luego desplazada
axialmente hasta que las superficies de retención 110 se apliquen
contra los segundos salientes 96,
El aro de estanqueidad 30 es aplicado entonces
sobre la superficie libre 27B del extremo de encaje 26B. Gracias a
la forma troncocónica de dicha superficie 27B, al aro de
estanqueidad 30 es centrado, durante el apretado de la brida 10
contra el extremo de encaje 26B, sobre el eje X-X y
es impedido de escaparse radialmente hacia el exterior.
Finalmente, la junta queda fijada contra la brida
10 del tubo por los tornillos 40 de cabeza hexagonal, extendiéndose
los tornillos a través de los orificios 116 o 118 según la presión
nominal.
La junta de acuerdo con este ejemplo de
realización es fácilmente adaptable a uniones con retención o no
para diferentes tipos de elementos tubulares realizados con
diferentes materiales (metálico, sintético u otro).
Así, en el caso de un acoplamiento estanco y no
retenido de elementos tubulares 4, 8 metálicos, las guarniciones de
estanqueidad 16A, 16B son reemplazadas por guarniciones de
estanqueidad similares, pero desprovistas de elementos metálicos de
retención.
Por otra parte, en el caso de un acoplamiento
estanco retenido de elementos tubulares 4, 8 de material sintético,
las guarniciones 16A, 16B son reemplazadas por la guarnición de
estanqueidad 84, la arandela 82 y el anillo de retención 80 del
segundo ejemplo de realización.
En la figura 11 se ha representado una variante
del manguito 18 de la figura 7.
Dicho manguito 18 presenta dos extremos de unión
22, 24 idénticos a los extremos del manguito de la figura 7, siendo
la única diferencia el hecho de que dicho manguito presenta una
parte central 130 en forma de tubo acodado.
El acoplamiento y el montaje de una junta que
comprenda dicho manguito son idénticos a los de la junta según el
tercer ejemplo de realización.
En variante, el tubo 8 es substituido por otro
elemento tubular, por ejemplo por un elemento de grifería.
En la figura 12 se ha representado una variante
de la parte de junta de la figura 10B.
Como diferencia con relación a la junta de esta
figura, el extremo de encaje 26B presenta medios 64 de retención
autónoma del aro de estanqueidad 30 con relación a la superficie
libre 27B del extremo de encaje 26B, cuando el tubo 8 no está unido
a la brida 20B.
Los medios de retención autónoma 64 comprenden
una garganta anular 122 formada en el extremo de encaje 26B. Dicha
garganta está abierta radialmente hacia el exterior y se extiende
sobre toda la periferia. La misma queda dispuesta entre la
superficie libre 27B de los segundos salientes 96. Los medios de
retención autónoma 64 comprenden tres pivotes 124 fijados al aro de
estanqueidad, uno de los cuales es visible en la figura 12. Dichos
pivotes 124 quedan repartidos de manera uniforme sobre la
circunferencia del aro 30. Los pivotes 124 se extienden
paralelamente al eje X-X hacia la garganta 122. Los
pivotes son encajados, por ejemplo por engarce, en el grueso del aro
de estanqueidad 30 a través de perforaciones 126.
Cada pivote 124 presenta una base ensanchada de
inmovilización 128 que se encaja en la garganta 122, especialmente
por engarce. Con el fin de impedir que dichas bases 128 se escapen
de la garganta, los medios de mantenimiento 64 comprenden, además,
medios de seguridad, en forma de un hilo de hierro 132 o de un hilo
de Poliamida 6-6 (Nylon). Dicho hilo 132 rodea las
tres bases ensanchadas 128 por el exterior y las aprieta radialmente
hacia el interior. De esta manera, los tres pivotes mantienen al aro
de estanqueidad 30 axialmente contra la superficie libre 27B del
extremo de encaje 26B y lo centran con relación al eje
X-X.
Claims (19)
1. Junta, del tipo destinado a unir de forma
estanca un primer elemento tubular (4) que tiene un extremo unido
(6; 6A, 6B) a un segundo elemento tubular (8), cuya junta
comprende:
- un cuerpo de base (12) que comprende un extremo
de encaje (26; 26A, 26B) que define un
eje(X-X) y que está destinado a recibir el
extremo unido (6; 6A, 6B) de dicho primer elemento tubular (4), y
que comprende una brida (20; 20A, 20B) inmovilizada axialmente con
relación al extremo de encaje (26; 26A, 26B);
- una contra-brida (14; 14A,
14B), dispuesta coaxialmente con relación al extremo de encaje (26;
26A, 26B) asociado;
- una guarnición de estanqueidad (16; 16A, 16B;
84) dispuesta entre la contra-brida (14; 14A, 14B) y
el extremo de encaje (26, 16A, 26B);
- medios de apretado (52, 54; 52A, 52B, 54A,
54B), dispuestos entre la brida (20; 20A, 20B y la
contra-brida (14; 14A, 14B) y adaptados para
desplazar axialmente a la contra-brida (14; 14A,
14B) hacia la brida (20; 20A, 20B) a una posición de apretado, en la
que la guarnición de hermeticidad (16; 16A, 16B; 84) es apretada
contra el extremo de encaje (26; 26A, 26B) y contra la superficie
exterior del primer elemento tubular (4),
comprendiendo la junta además medios de
mantenimiento temporal (60,; 60A, 80B) interpuestos entre el cuerpo
de base (12) y la contra-brida (14; 14A, 14B) y
adaptados para mantener la contra-brida (14; 14A,
14B) en una posición de montaje, en la que la guarnición de
estanqueidad (16; 16A, 16B; 84) está distendida, durante la fijación
del extremo unido (6; 6A, 6B) en el extremo de encaje (26; 26A,
26B), caracterizado por el hecho de que los medios de
mantenimiento (60; 60A, 60B) están adaptados para ceder por la
fuerza de apretado de los medios de apretado (52, 54; 52A, 52B, 54A,
54B).
2. Junta, según la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho de que los medios de mantenimiento
(60; 60A, 60B) están adaptados para ceder bajo la fuerza de los
medios de apretado durante el desplazamiento de la
contra-brida (14; 14A, 14B) hacia su posición de
apretado.
3. Junta, según las reivindicaciones 1 ó 2,
caracterizada por el hecho de que los medios de mantenimiento
(60; 60A, 60B) están adaptados para mantener a la
contra-brida (14; 14A, 14B) en su posición de
montaje después que la contra-brida (14; 14A, 14B)
ha sido llevada a su posición de apretado y ha sido llevada de nuevo
de su posición de apretado a su posición de montaje.
4. Junta, según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por el hecho de que la
junta comprende además unos medios de impulsión (60; 60A, 60B
adaptados para llevar la contra-brida (14; 14A, 14B)
de su posición de apretado hacia su posición de montaje durante una
liberación de los medios de apretado (52, 54; 52A, 52B, 54A,
54B)
5. Junta, según la reivindicación 4,
caracterizada por el hecho de que los medios de impulsión
(60; 60A, 60B) están adaptados para llevar la
contra-brida (14; 14A, 14B) a su posición de
montaje durante una liberación de los medios de apretado.
6. Junta, según las reivindicaciones 4 ó 5,
caracterizada por el hecho de que los medios de impulsión
están formados por los medios de mantenimiento.
7. Junta, según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por el hecho de que los
medios de mantenimiento comprenden por lo menos un separador
axialmente deformable (60; 60A, 60B) bajo la acción de los medios de
apretado, y dispuestos entre la contra-brida (14;
14A, 14B) y el cuerpo de base (12).
8. Junta, según la reivindicación 7,
caracterizada por el hecho de que el separador comprende por
lo menos un órgano elástico (60; 60A, 60B) dispuesto entre la brida
(20; 20A, 20B) y la contra-brida (14; 14A, 14B),
siendo dicho órgano axialmente deformable de manera elástica, y por
el hecho de que la deformación axial del órgano elástico es
esencialmente elástico (60; 60A, 60B) cuando la
contra-brida (14; 14A, 14B) se halla en su posición
de apretado.
9. Junta, según la reivindicación 8,
caracterizado por el hecho de que el órgano elástico (60;
60A, 60B) es de material plástico elástico, especialmente
Etileno-Propileno-Dieno-Monómero
(EPDM).
10. Junta, según una cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 9, caracterizada por el hecho de que los
medios de apretado comprenden un tornillo (52; 52A, 52B), y por el
hecho de que el separador es un casquillo (60; 60A, 60B) de
superficie de revolución cerrada, que rodea al tornillo (52; 52A,
52B) sobre una parte axial.
11. Junta, según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizada por el hecho de que el
cuerpo de base (12) presenta en por lo menos uno de sus extremos,
una superficie frontal (27B, 62) anular libre, destinada a ser unida
de forma estanca a una brida (10) de dicho segundo elemento tubular
(8), comportando la junta un aro de estanqueidad (30) aplicado sobre
la superficie frontal (27B, 62) coaxialmente a la misma, estando
destinado dicho aro de estanqueidad (30) a ser comprimido axialmente
entre la superficie frontal (27B, 62) y la brida (10) de dicho
segundo elemento tubular, y por el hecho de que la junta comporta
además medios de retención autónoma (64) del aro de estanqueidad
(30) con relación a la superficie frontal (27B, 62), en ausencia de
dicho segundo elemento tubular.
12. Junta, según la reivindicación 11,
caracterizada por el hecho de que los medios de retención
autónoma comprenden por lo menos un órgano (69) adherido sobre la
brida (20) de la junta y unido al aro de estanqueidad (30).
13. Junta, según la reivindicación 11,
caracterizada por el hecho de que los medios de retención
autónoma (64) comprenden una garganta radial (122) prevista en el
extremo de encaje (26B) de los órganos (124, 128) fijados en el aro
de estanqueidad (30) y que se encajan en la garganta (122),
especialmente por engarce, y por el hecho de que los medios de
retención autónoma (64) comprenden además un órgano de seguridad
(132) adaptado para oponerse a un desencaje de dichos órganos (124,
128) fuera de la garganta (122).
14. Junta, según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de
que la brida (20A, 20B) y el extremo de encaje (16A, 26B) son unas
piezas distintas separables, por el hecho de que la brida (20A, 20B)
es axialmente desplazable con relación al extremo de encaje (26A,
26B), y por el hecho de que la junta comprende medios de unión
liberables (90A, 90B) adaptados para inmovilizar la brida (20A, 20B)
con relación al extremo de encaje (26A, 26B).
15. Junta, según la reivindicación 14,
caracterizada por el hecho de que los medios de unión
liberables (90B) están adaptados para inmovilizar la brida (20B) en
por lo menos dos posiciones axiales distintas.
16. Junta, según las reivindicaciones 14 ó 15,
caracterizada por el hecho de que los medios de unión
liberables (90A, 90B) comprenden unos grupos de salientes (94A,
94B, 96), sobresaliendo radialmente los salientes de cada grupo
sobre la superficie exterior del extremo de encaje (26A, 26B) y
quedando dispuestos en un plano que se extiende perpendicularmente
al eje (X-X) del extremo de encaje (26A, 26B),
comprendiendo además los medios de unión liberables (90A, 90B) unos
vaciados (106, 108), formados en la brida (20A, 20B) y que
constituyen una unión a bayoneta con los salientes.
17. Junta, según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de
que la brida (20A, 20B) presentan un primer y un segundo grupos de
orificios (116, 118) pasantes cilíndricos circulares, adaptados para
recibir los tornillos (40), teniendo los orificios (116) del primer
grupo un diámetro inferior al diámetro de los orificios (118) de
dicho segundo grupo, y por el hecho de que los centros de los
orificios de los primero y segundo grupos están dispuestos sobre
unos primer (C1) y segundo (C2) círculos primitivos concéntricos y
centrados sobre el eje (X-X) del extremo de encaje
(26A, 26B), teniendo el citado primer círculo primitivo (C1) un
diámetro inferior al mencionado segundo grupo primitivo (C2).
18. Junta, según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 16, caracterizada por el hecho de que la
brida (20) presenta unos grupos de orificios de sección alargada
(38), adaptada para recibir unos tornillos (40), extendiéndose cada
orificio (38) con una componente radial con relación al eje
(X-X), y comportando dos extremos sensiblemente de
sección en arco de círculo, siendo el radio (R) del extremo
radialmente exterior superior al radio (r) del extremo
radialmente interior, quedando dispuestos los centros de los arcos
de círculo sobre unos círculos primitivos (C1, C2) concéntricos y
centrados sobre el eje (X-X).
19. Procedimiento de montaje de una junta de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes sobre
un elemento tubular portador de un extremo unido (6; 6A, 6B),
caracterizado por el hecho de que comprende las etapas
sucesivas siguientes;
- se acoplan la contra-brida (14;
14A, 14B), la guarnición de estanqueidad (16; 16A; 16B; 84), el
cuerpo de base (12), los medios de apretado (52, 54; 52A, 52B, 54A,
54B) y los medios de mantenimiento (60; 60A, 60B);
- se encajan la contra-brida (14;
14A, 14B), la guarnición de estanqueidad (16; 16A, 16B; 84) y el
cuerpo de base (12) previamente acoplados sobre el extremo unido,
manteniéndose la contra-brida (14; 14A, 14B) en su
posición de montaje por los medios de mantenimiento (60; 60A, 60B);
y
- se lleva la contra-brida (14;
14A, 14B) a su posición de apretado, cediendo los medios de
mantenimiento (60; 60A, 60B) durante el desplazamiento de la
contra-brida (14; 14A, 14B) hacia su posición de
apretado.
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