ES2249216T3 - Union abridada de tubos, en particular de tubos de conduccion de aire. - Google Patents

Abstract

Unión abridada de tubos, en particular de tubos de conducción de aire, en la que una pieza de tubo provista en uno de sus extremos de una brida (8) para una unión abridada desmontable está conformada en su otro extremo como un elemento de unión enchufable (9), caracterizada porque la brida (8) se ensancha hacia dentro desde el borde exterior hasta un rebaje (11) y está unida a su contra-brida (6), igualmente configurada, mediante una abrazadera tensora (17) que presenta una sección transversal adaptada o mediante grapas (12; 14), que agarran sus extremos (13; 16) a modo de gancho debajo de los dos rebajes (11), y esté provisto el elemento de unión enchufable de un anillo obturador (30) que rueda de un asiento de montaje (22) hacia un asiento obturador (24) al ser insertado en un extremo de tubo (1; 2).

Description

Unión abridada de tubos, en particular de tubos de conducción de aire.

La invención se refiere a una unión abridada de tubos, en particular de tubos de conducción de aire, en la que una pieza de tubo provista en uno de sus extremos de una brida para una unión abridada desmontable está conformada en su otro extremo como un elemento de unión enchufable.

Una unión abridada de este tipo se conoce del documento DE 9403326U. Este documento propone distanciadores que establezcan una distancia fija entre las dos bridas en cuestión, para no presionar demasiado fuerte un anillo obturador colocado en medio. Una de las bridas debe presentar además un saliente cilíndrico en el que está conducida la otra brida.

Del documento US 5473815A se conoce una unión abridada igual, ciertamente no desmontable, para la fabricación de un codo de tubo.

Según la presente invención, la unión abridada y la unión enchufable están en otro contexto:

Los sistemas de conducción por tubos para aire se componen la mayoría de las veces de múltiples formas a partir de tubos de conducción de longitudes individuales, determinadas por las relaciones constructivas, a menudo de tubo plegado, y piezas prefabricadas industrialmente como ramificaciones, codos, piezas de transición entre tubos de distintos diámetros y elementos constructivos funcionales, como tapas de bloqueo, tapas de estrangulación o reguladores de flujo volumétrico.

La obturación exigida de las uniones en cuestión requiere tubos y piezas fabricados con la medida justa y con alta calidad. Igualmente el gasto de montaje representa gran parte de los costes de fabricación.

Para reducir el trabajo de montaje, se han creado uniones de enchufe fáciles de accionar, conocidas por ejemplo del documento EP 0596230B1: una pieza de tubo que se inserta en un extremo del tubo está provista de un anillo obturador de un tipo de espuma de, por ejemplo, 10 a 20 Shore de dureza, que al insertarlo rueda desde un asiento de montaje a un asiento de obturación, comprimiéndose de esta forma y obturando.

La unión enchufable significa, sin embargo, un alto coste de trabajo en caso de montajes posteriores, ya que condiciona desplazamientos axiales de los tubos y piezas. El desmontaje e inserción de piezas individuales es más sencillo con uniones por brida, que después de soltar los medios de fijación permiten una extracción sencilla de las piezas en la dirección transversal de las conducciones de tubo. Aquí, sin embargo, existe el problema en el primer montaje, de proveer a los extremos de tubo de bridas, en particular de los tubos colocados individualmente. Las piezas prefabricadas de los extremos con brida para una aplicación de sujeción en los extremos de tubo son conocidas, pero no se pueden introducir.

La invención tiene como objetivo crear una unión fácil de montar en su totalidad.

La invención, para este fin, parte de la unión abridada y prevé que la brida se ensanche desde el borde exterior hacia dentro hasta un rebaje y esté unida a su contra-brida igualmente configurada mediante una abrazadera tensora que presenta una sección transversal adaptada o mediante grapas, que agarran con sus extremos a modo de gancho por debajo de los dos rebajes, y esté provisto el elemento de unión enchufable de un anillo obturador que rueda desde un asiento de montaje hacia un asiento obturador al ser insertado en un extremo de tubo.

Así la unión se realiza doblemente como unión abridada y como unión enchufable. El primer montaje es así básicamente más sencillo que en las puras uniones por brida actuales. Los montajes posteriores son posibles en la forma sencilla mencionada que permite la unión abridada. Esto es, en particular, ventajoso para la instalación y desinstalación de los elementos constructivos funcionales para las limpiezas prescritas entretanto de los sistemas de conducción en determinados periodos de tiempo por medio de robots de limpieza movidos por las conducciones.

Además está previsto en el sentido de la simplificación del montaje y aseguramiento de una unión obturante, que las grapas en uno de sus extremos, en forma de ojal, presentan una prolongación como agarre de palanca y la brida presenta un surco circundante en su superficie de contacto del lado frontal respectivamente y en los dos surcos dirigidos uno al otro está dispuesto un anillo obturador que está fijado en una de las bridas o está compuesta por dos de las mitades fijadas en las dos bridas, que, sin embargo, están ligeramente abovedadas hacia delante a través de la superficie de contacto.

Para poder usar la invención también con diámetros mayores de tubo, en particular de más de 300 mm y hasta 1000 mm o más, está previsto conforme a otra invención que el anillo obturador mencionado en primer lugar se componga de un tubo flexible cuyo material presente una dureza de más de 30 Shore. Esta medida se explica como sigue:

Los anillos obturadores de las uniones de enchufe tienen en este sentido, junto a la función de obturación, también función de unión axial, al mantener unidos en dirección axial los tubos y piezas de tubo enchufados entre sí contra la fuerza axial resultante de la presión del medio. La fuerza de sujeción producida por la compresión del anillo obturador y su arrastre de rozamiento en la pared del tubo, y la fuerza de resistencia del anillo obturador en sí para que no ruede hacia atrás son proporcionales a la longitud del anillo obturador y aumentan además linealmente con el diámetro, mientras que la fuerza axial resultante de la presión del medio se eleva al cuadrado. La compresión y la rigidez máxima posible del anillo obturador y con ello de la fuerza de resistencia para que no ruede hacia atrás, referido a la unidad de longitud, ya no son finalmente suficientes para producir la fuerza necesaria de retención. Se limitan mediante la fuerza que se ejerce para la inserción del elemento de unión enchufable en el extremo de tubo para la realización del trabajo de flexión al rodar el anillo obturador, fuerza que, de todos modos, también se eleva linealmente con el diámetro en caso de una compresión y rigidez que permanezcan iguales. El tubo flexible, que presenta un hueco en el centro, se desenrolla más fácilmente en comparación con el caucho Moss, usado hasta el momento para el anillo obturador, o con el plástico espumado similar, pero que en particular llena no obstante por completo la sección transversal del anillo obturador, en caso de igual compresión en la pared del tubo. Sin embargo, después de encajar en el asiento obturador éste se bloquea más fuertemente que el material esponjado contra un movimiento hacia atrás. La pared del tubo flexible, que se compone de por sí de un material más rígido, forma, entre su apoyo en la pared del tubo mediante rozamiento y un apoyo directo contra una de las paredes laterales del asiento obturador conformado como un surco, un elemento de apoyo que actúa mecánicamente de forma inclinada y con un componente básico en dirección axial, más rígido de lo que es capaz la sección transversal refererida del material esponjado. Además el material compacto de la pared del tubo flexible también es más fiable que el material esponjado más o menos heterogéneo.

Las combinaciones adecuadas de parámetros para obtener los efectos anteriores se pueden encontrar de forma rutinaria.

El material del tubo flexible presentará convenientemente una dureza de 40 a 70 Shore, preferentemente 50 a 60.

El grosor de pared del tubo flexible debería estar apropiadamente dimensionado, por lo general, con un 20 a 25% del diámetro del tubo flexible.

El asiento obturador está formado preferentemente por un surco conformado en la pieza de tubo con fondo preferentemente plano y con una pared lateral por la que rueda el anillo obturador al insertarse en el extremo del tubo, cuya altura asciende de 25 a 30% de la altura del anillo obturador comprimido.

La otra pared lateral del surco, que preferentemente junto con la primera limita el anillo obturador por contacto, es más alta que la primera, preferentemente el doble de alta aproximadamente.

Convenientemente el anillo obturador está comprimido en el asiento obturador a una altura de un 55 a 70%, preferentemente de un 60 a 65%, de su diámetro original.

La limitación mencionada del anillo obturador mediante las paredes laterales que están en contacto con él, contribuye básicamente a la estabilización del anillo obturador en su forma comprimida sobre el asiento obturador.

El asiento de montaje del anillo obturador está formado preferentemente mediante un surco con fondo abovedado, desde el que se agranda a partir de sí mismo el diámetro de la pieza de tubo hacia el borde de la primera pared lateral del surco que forma el asiento obturador. Su fondo se encuentra en un diámetro mayor de la pieza de tubo que el fondo del otro surco.

Los dibujos reproducen un ejemplo de realización de la invención con modificaciones.

Fig. 1 muestra un detalle de una conducción de tubo en sección axial,

Fig. 2 muestra un elemento a mayor escala,

Fig. 3 muestra un elemento con una modificación,

Fig. 4 muestra otra modificación y

Fig. 5 y 6 aclaran un proceso de montaje, la Fig. 6 de nuevo con una modificación de un elemento constructivo.

Entre los extremos del tubo 1 y 2 se coloca una carcasa 3 en forma de tubo de una tapa de estrangulación 4 con uniones por bridas 5.

Los extremos de carcasa de la carcasa 3 están provistos, desde el punto de vista de la fabricación, con bridas 6 y ciertamente de la manera en que un apoyo de tubo 7 formado en la brida 6 se coloca en los extremos de carcasa de la carcasa 3 y está allí fijamente unido a la carcasa 3, por ejemplo mediante soldadura, plegado, etc.

Las piezas opuestas a las bridas 6 son las bridas 8 que respectivamente forman una unidad constructiva con un elemento de unión enchufable 9, por medio de lo que están instalados en los extremos de tubo 1 ó 2.

Las bridas 6 y 8 están moldeadas respectivamente en forma de chapa de tal manera que en su borde exterior están dobladas hacia la superficie de contacto de su lado frontal y acodadas formando una superficie inclinada 10, que acaba en un rebaje 11. Las dos superficies inclinadas 10 y rebajes 11 en las bridas que se encuentran una al lado de la otra permiten unir las dos bridas de diferente manera.

Según la Fig. 1 hay puestas grapas 12 distribuidas por el contorno, alrededor de las bridas 6 y 8. Están dobladas en los extremos respectivamente aproximadamente en un círculo de tres cuartos en forma de ojal 13, que encajan a modo de ganchos bajo los rebajes 11.

Según la Fig. 3 se pueden poner y quitar grapas 14 por medio de un agarre de palanca 15. El agarre de palanca 15 está moldeado en uno de los ojales 16, moldeado de forma distinta a los ojales 13, de la grapa como prolongación. La conformación es de tal manera que el agarre de palanca al abrir no sólo tira de la grapa, sino que también deforma el ojal ligeramente en el sentido de apertura del gancho. El agarre de palanca 15 puede usarse, sin embargo, también para poner la grapa.

Según la Fig. 4 se usan las superficies inclinadas 10 de las bridas 8 y 10 para la unión, al colocarse y cerrarse una abrazadera tensora 17 moldeada como pieza opuesta para ello.

En la situación que forma la superficie de contacto de las bridas 6 y 8 está moldeado un surco 18 para el alojamiento de un anillo obturador. Según la Fig. 1 y 5 el anillo obturador está compuesto de dos piezas 19 en forma lenticular pegadas en los surcos. Según la Fig. 6 sólo está pegado en uno de los surcos 18 un anillo obturador 20.

Los elementos de unión enchufable 9 combinados con las bridas 8 están perfilados respectivamente como sigue:

A una sección final 21 cilíndrica se sujeta una contractura con un surco 22 como asiento de montaje para un anillo obturador 30 en forma de un tubo flexible de caucho de pared gruesa. A esto sigue una sección 23 que se amplía cónicamente. En el extremo está moldeado un surco 24 con un fondo plano y dos paredes laterales 25 y 26 como asiento obturador para el anillo obturador 30.

Al insertar el elemento de unión enchufable 9 en el extremo de tubo 1 ó 2 el canto final del tubo choca, como se ilustra en la Fig. 2 a la izquierda, en el anillo obturador 30 que se asienta aún no deformado en el surco 22. El extremo del tubo 1 ó 2 hace rodar el anillo obturador, comprimiéndolo, hacia fuera del surco 22 y más allá de la sección 23 hasta entrar en el surco 24. Además se desplaza el extremo del tubo 1 ó 2 más allá del anillo obturador 30 (considerado movimiento relativo). Si el anillo obturador 30 gira en el surco 24, cuyas paredes laterales 25 y 26 lo sostienen, se ha conseguido la posición final del movimiento de inserción. El elemento de unión enchufable 9 y el extremo de tubo no pueden desplazarse más uno hacia el otro, porque el anillo obturador 30 no puede rodar por encima de la alta pared lateral 26 del surco 24 y la fuerza de rozamiento del anillo obturador comprimido en la pared del tubo excluye un deslizamiento debido al alto coeficiente de rozamiento del emparejamiento caucho/metal.

Un movimiento de retroceso, en el que el anillo obturador 30 tenga que sobrepasar, bajo otra compresión mayor, la pared lateral 25 del surco 24 como umbral se contrapondrá una fuerza de retención del anillo obturador 30 extraordinariamente elevada.

El flujo de fuerzas se encuentra en total aproximadamente entre las flechas 27 y 28 en la Fig. 2. La fuerza aportada desde la pared del tubo mediante el rozamiento se apoya en la pared lateral 25 del surco 24. En medio se encuentra principalmente la pared del tubo flexible relativamente gruesa y poco hueco de tubo flexible. La pared del tubo flexible de material compacto forma un apoyo básicamente más fuerte y más seguro que el de la misma zona de sección transversal en el caso de un anillo obturador de material esponjado con sección transversal completa.

Claims (10)

1. Unión abridada de tubos, en particular de tubos de conducción de aire, en la que una pieza de tubo provista en uno de sus extremos de una brida (8) para una unión abridada desmontable está conformada en su otro extremo como un elemento de unión enchufable (9), caracterizada porque la brida (8) se ensancha hacia dentro desde el borde exterior hasta un rebaje (11) y está unida a su contra-brida (6), igualmente configurada, mediante una abrazadera tensora (17) que presenta una sección transversal adaptada o mediante grapas (12; 14), que agarran sus extremos (13; 16) a modo de gancho debajo de los dos rebajes (11), y esté provisto el elemento de unión enchufable de un anillo obturador (30) que rueda de un asiento de montaje (22) hacia un asiento obturador (24) al ser insertado en un extremo de tubo (1; 2).

2. Unión abridada según la reivindicación 1, caracterizada porque los extremos mencionados tienen forma de ojal y las grapas (14) presentan en su extremo en forma de ojal (16) una prolongación lateral como agarre de palanca (15).

3. Unión abridada según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque la brida (6; 8) presenta en su superficie de contacto del lado frontal respectivamente un surco (18) circundante y en los dos surcos (18) dirigidos uno al otro está dispuesto un anillo obturador (20) que está fijado en una de las bridas o está compuesta por dos de las mitades (19) fijadas en las dos bridas, que, sin embargo, están ligeramente abovedadas hacia delante sobre las superficies de contacto.

4. Unión abridada según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el anillo obturador (30) mencionado en primer lugar esté formado por un tubo flexible (30) cuyo material presente una dureza de más de 30 Shore.

5. Unión abridada según la reivindicación 4, caracterizada porque el material del tubo flexible (30), preferentemente material compacto, presenta una dureza de 40 a 70 Shore, preferentemente 50 a 60.

6. Unión abridada según la reivindicación 4 ó 5, caracterizada porque el grosor de pared del tubo flexible (30) asciende a 20 a 25% del diámetro del tubo flexible.

7. Unión abridada según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el asiento obturador (24) está formado mediante un surco (24) conformado en la pieza de tubo con fondo preferentemente plano y con una pared lateral (25) por la que rueda el anillo obturador (30) al insertarse en el extremo del tubo (1; 2), cuya altura asciende a 25 a 30% de la altura del anillo obturador (30) comprimido.

8. Unión abridada según la reivindicación 7, caracterizada porque la otra pared lateral (26) del surco (24), que preferentemente limita el anillo obturador (30) por contacto junto con la primera pared lateral (25), es más alta que la primera, preferentemente el doble de alta aproximadamente.

9. Unión abridada según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el anillo obturador (30) está comprimido en el asiento obturador (24) a una altura de un 55 a 70%, preferentemente a un 60 a 65% de su diámetro original.

10. Unión abridada según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el asiento de montaje (22) está formado preferentemente mediante un surco (22) con fondo abovedado, desde el que se agranda a partir de sí mismo el diámetro de la pieza de tubo (9) hacia el borde de la primera pared lateral (25) del surco (24) que forma el asiento obturador (24), cuyo fondo se encuentra en un diámetro mayor de la pieza de tubo (9) que el fondo del otro surco
(22).