ES2278473A1 - Un dispositivo para la union por termofusion de un tubo termoplastico que incluye una capa metalica intermedia entre dos capas termoplasticas con una conexion termoplastica. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo para la unión por termofusión de un tubo termoplástico que incluye una capa metálica intermedia entre dos capas termoplásticas, con una conexión termoplástica, formado por una arandela principal (C) de material termoplástico, destinada para ser aplicada en una expansión (1) de la extremidad del tubo (A) de aplicación, poseyendo dicha arandela (C) una proyección tubular (c'') destinada a encajar en la expansión (1) del tubo y un frente exterior (1) para hacer tope sobre el borde del conjunto de las capas del tubo, con unión por termofusión entre las respectivas zonas de contacto.
Description
Un dispositivo para la unión por termofusión de
un tubo termoplástico que incluye una capa metálica intermedia entre
dos capas termoplásticas, con una conexión termoplástica.
La presente invención se refiere a una
innovación en el clásico sistema de unión por termofusión, en el
cual durante unos pocos segundos, el tubo y la conexión son
sometidos a una temperatura entre 260 y 270 grados centígrados y
cumplido el tiempo de calentamiento, que varía según los distintos
diámetros, entre 8 y 40 segundos, ambos elementos se unen por
inserción de la extremidad macho de uno en la boquilla hembra del
otro, con un adecuado grado de interferencia entre sus capas
superficiales enfrentadas, fusionándose, es decir fundiéndose en
una sola pieza a través de las mismas.
Los tubos con alma metálica no pueden ser unidos
por termofusión a sus conexiones, dado que la vinculación se
establecería únicamente entre la capa termoplástica externa y la
pared de la conexión, quedando al descubierto internamente el borde
de la capa metálica intermedia, con lo cual el agua que circulara
por la tubería determinaría un altamente inconveniente proceso de
oxidación y consecuente deterioro que inevitablemente se traduciría
en perdidas y contaminación del fluido.
Por otra parte, aún cuando se lograse establecer
una complementaria unión a tope entre el extremo de la capa
interna del tubo y una cooperante superficie circular interna de la
conexión, no será posible obtener una amplia sección de alta
resistencia, dado el reducido espesor de dicha capa interna, que le
permita absorber el esfuerzo de corte que determina la flexión de
la pared de la conexión al experimentar la expansión debida a la
presión del fluido trabajando a alta presión, que por otra parte el
tubo absorbe fácilmente sin alteración alguna debido a la presencia
de la capa metálica intermedia y que obviamente produciría la
rotura de esta unión y consecuente contacto entre agua y metal.
Por estas razones la conexión entre el tubo y
cualquier tipo de conexión, requiere que esta última provea una
espiga tubular que se inserta con un ajuste dentro de un
proporcionalmente largo extremo del tubo alrededor del cual se
aplica exteriormente un elemento de cierre a presión que lo ajusta
firmemente alrededor y en toda la longitud de la espiga,
estableciendo una junta hermética entre la capa termoplástica
interna del tubo y esta espiga.
Obviamente este tipo de conexión resulta de un
muy alto costo, no solo por la realización de la pieza en si, sino
también por el herramental y mano de obra necesarios para su
aplicación.
Consecuentemente, el principal y básico
propósito perseguido con la invención reside en hacer posible la
unión por termofusión en condiciones de máxima y total seguridad
mediante un dispositivo de máxima sencillez y muy bajo costo, que
pueda ser incorporado en la extremidad del tubo mediante una
operación de termofusión previa a la termofusión de esta extremidad
dentro de la correspondiente boquilla de la conexión,
proporcionándole un nuevo extremo enteramente termoplástico, por
cuyo intermedio se obtenga el cubrimiento del extremo conjunto de
las tres capas confinando al borde de la capa metálica de todo
contacto tanto interior como exterior, y además un apreciable
incremento en el espesor de la capa interna, que le proporcione una
mayor sección transversal de corte junto al extremo del tubo, entre
su superficie interna y dicha capa metálica, que le permita
absorber el referido esfuerzo de flexión que normalmente se
produce en la zona de unión por la referida expansión de la
conexión cuando la tubería trabaja a alta presión.
Se trata además de obtener que este dispositivo,
una vez completada la operación de inserción con termofusión de la
extremidad del tubo dentro de la boquilla de la conexión,
proporcione, fuera de esta última, una clara indicación visual de
que dicho dispositivo fue incluido y que por tanto la conexión es
segura.
Otro propósito de esta invención consiste en
obtener que dicho dispositivo pueda ser aplicado utilizando el
mismo herramental convencional que se emplea en toda unión por
termofusión entre un tubo y una conexión termoplásticos.
Estos propósitos se han concretado en forma
práctica con el dispositivo que constituye el objeto de esta
invención, la cual tiene su caracterización centralizada en el
hecho de que este dispositivo está realizado, bajo la forma de una
arandela enteramente termoplástica desarrollada para ser aplicada en
la embocadura de un encaje formado por la expansión de la
extremidad del tubo, teniendo esta arandela un frente lateral
anterior capaz de cubrir el extremo conjunto de las tres capas del
tubo, alrededor de una proyección tubular que sobresale de este
mismo frente, de manera que puede ser insertada en dicho encaje,
con ajuste en la capa interna del tubo, estando esta arandela
fijada a la extremidad del tubo por termofusión entre dicho frente
y el borde extremo de ambas capas termoplásticas y entre dicha
proyección y por lo menos la porción marginal adyacente de la capa
interna.
A los efectos de facilitar la comprensión de
esta invención y para mayor claridad de la misma se ha ilustrado
al dispositivo y su incorporación al tubo, de acuerdo a una de sus
formas preferidas de realización, todo a título de ejemplo,
siendo:
La figura 1, una vista en corte longitudinal
R-R y despiece del dispositivo y de la extremidad
del tubo, antes de proceder a la fijación por termofusión entre
ambos.
La figura 2, una vista en elevación lateral del
dispositivo.
La figura 3, la misma vista de la figura 1,
mostrando con carácter ilustrativo, como han de quedar
interconectados el dispositivo y la extremidad del tubo al quedar
fusionados entre ambos.
La figura 4, una vista
semi-esquemática mostrando por un lado al
dispositivo y por el otro a la extremidad del tubo aplicados en las
correspondientes boquillas de una termofusora, en la etapa previa
de calentamiento de las superficies a través de las cuales se ha
de establecer la fusión entre ambos elementos.
La figura 5, una vista en corte longitudinal
mostrando como se lleva a cabo la interfusión entre dispositivo y
extremidad del tubo, de acuerdo a lo ilustrado en la figura 3.
La figura 6, es la misma vista de la figura 5,
pero mostrando al dispositivo una vez aplicado y fijado por
termofusión a la extremidad del tubo, ya listo para proceder a la
etapa final de la termofusión de esta extremidad del tubo a la
conexión termoplástica que también se muestra en esta figura.
La figura 7, una vista mostrando como se
comporta el dispositivo ya aplicado en la extremidad del tubo, al
ser introducido para su calentamiento en la correspondiente
boquilla de una termofusora, para la etapa final de la termofusión
entre tubo y conexión.
La figura 7', la misma vista de la figura 7 al
completarse la introducción del tubo en la termofusora.
La figura 8, la misma vista de la figura 6,
mostrando a la extremidad del tubo con el dispositivo y la conexión
una vez calentados, al comienzo de dicha etapa final de la
termofusión.
La figura 8', la misma vista de la figura 8, una
vez completada la termofusión.
La figura 9, un croquis ilustrativo extraído de
un ejemplo práctico de cómo se ha establecido la termofusión entre
la embocadura del tubo y el dispositivo.
La figura 10, la misma vista de la figura 1 de
acuerdo a una alternativa en la realización del dispositivo.
La figura 11, la misma vista de la figura 9, de
acuerdo a la realización de la figura 10.
En las distintas figuras los mismos signos
indican elementos o partes iguales o correspondientes.
Conforme lo ya expuesto en la introducción, e
ilustrado en los dibujos, se trata de una innovación en la habitual
metodología de unión por termofusión entre un tubo (A) de material
termoplástico y una conexión (B) de pared enteramente
termoplástica, desarrollada a fin de poder aplicar este tipo de
unión cuando el tubo incluye una capa metálica, intermedia, de
aluminio, por ejemplo, entre dos capas termoplásticas externa e
interna, con esta innovación centralizada en la incorporación, por
termofusión, en el extremo del tubo, de un dispositivo que sella el
extremo conjunto de las tres capas e introduce un sobre espesor en
la capa interna junto a dicho extremo, en una etapa previa a la
interfusión entre tubo y conexión.
El tubo consta de una pared con dos capas
termoplásticas, una externa (a) y otra interna (a'), de por ejemplo
polipropileno o polietileno en ambas capas, con una capa metálica
intermedia, por ejemplo de foil de aluminio (a'') adhesivado a una
y a otra, con por ejemplo un espesor total de pared de 2 milímetros
integrado por 0,7 milímetros en la capa externa, 1,0 en la interna
y 0,2 en el foil intermedio de aluminio, con ambas caras dotadas de
un recubrimiento adhesivo de 0,05 milímetros de espesor, lo que
hace un total de 0,1 milímetros de espesor para este foil. (Fig.
1).
Este dispositivo ha sido desarrollado bajo la
forma de una arandela principal (C) enteramente termoplástica,
premoldeada por inyección por ejemplo, de un diámetro mayor que el
propio del tubo, de forma que puede ser aplicada en la embocadura
de un encaje (a''') formado por la expansión de la extremidad (I)
del mismo. (Fig. 1).
Se ha previsto llevar a cabo esta expansión de
la extremidad del tubo hasta un 15% del diámetro de la capa
metálica intermedia (a''), para todos los diámetros de tubería, en
el caso particular de una capa de aluminio como la antes
mencionada.
Esta arandela (C) tiene una sección transversal
rectangular con una porción externa (c) que tiene el mismo diámetro
externo del tramo expandido (I) con un frente lateral anterior (1)
de una amplitud radial que le permite cubrir el extremo conjunto
(2) de las tres capas del tubo, alrededor de una proyección tubular
(c') que sobresale de este frente respecto de una complementaria
porción interna (c'') de la arandela, con un diámetro exterior
igual al diámetro de la capa interna (a'') del tubo más el espesor
requerido para que se establezca la necesaria interferencia con
esta capa a fin de obtener una buena termofusión entre esta
proyección y capa.
El diámetro interno de esta proyección (c'') y
por tanto el propio de la arandela, será sustancialmente igual al
diámetro interno original del tubo.
En cuanto a su longitud se ha previsto
dimensionar esta proyección de acuerdo a una longitud igual o
próxima a la del tramo (I) de dicha extremidad expandida que se ha
de insertar dentro de la boquilla (b) de la pieza de conexión (B)
al proceder a la etapa final de la termofusión entre esta
extremidad, arandela (C) incluida y la pieza de conexión. (Fig.
8).
Cabe hacer notar que en los mencionados dibujos
se ha ilustrado a la referida arandela principal (C) incorporando
una arandela auxiliar (C') como parte integral de la misma, a la
cual se hará referencia más adelante, siendo que no interviene en
esta etapa previa de aplicación del dispositivo en la extremidad
del tubo, quedando simplemente incorporada a esta última, para ser
utilizada en la etapa final del proceso de termofusión entre el
tubo y la pieza de conexión, con el fin y forma que serán
explicados.
Ambas porciones de la arandela tienen un frente
posterior (3) que se ha de constituir en el nuevo extremo
propiamente dicho del tubo al completarse la operación de fijación
de la arandela (C) en el referido encaje (a'''), tal cual se
muestra en las Figuras 3 y 6.
Esta fijación se ha de establecer por la
termofusión directa y simultánea del frente anterior (1) de la
arandela al extremo conjunto (2) de ambas capas termoplásticas (a y
a') y de dicha proyección tubular (c') a esta capa interna (a'),
procediendo de acuerdo a la técnica usual de termofusión,
calentando por un lado a dicho frente anterior (1), la superficie
externa (4) de la proyección (c') y su borde extremo (4') y por el
otro a dicho extremo conjunto (2) del tubo y el interior de la
embocadura (5) de su capa interna, (a') para luego comenzar
introduciendo esta proyección en esta embocadura hasta que dicho
frente (1) haga tope contra dicho extremo conjunto (2), todo ello
bajo la presión y grado de interferencia requeridos para obtener
una firme interfusión entre las superficies enfrentadas de ambos
elementos. (Figs. 4 y 5).
Se ha previsto llevar a cabo la operación
descripta mediante una operación manual utilizando las boquillas
hembra (t) y macho (t') provistas en uno y otro lado de una misma
primera termofusora (T-I).
Esta operación de calentamiento de la arandela
principal y luego su aplicación en el extremo del tubo podrá
llevarse a cabo directamente con los dedos de la mano adecuadamente
protegidos por un guante.
Pero preferentemente se ha previsto aplicar la
arandela por intermedio de una herramienta que bastará conste de
una empuñadura (D) sin limitación alguna en cuanto a su
realización, esquematizada en la Figura 4, con un vástago (6) que
la une a un pistón extremo (7), parte esencial de la misma sobre el
cual se ensarta la arandela (C) y que provee un escalón (7') de
tope para el frente posterior (3) de la misma, todo de forma tal
que permite manejar fácilmente a la arandela, armándola primero
sobre este pistón (7), sosteniéndolo por dicha empuñadura, para
luego introducirlo en la boquilla (t) de la termofusora y así poder
presionarlo firmemente dentro de este última, (Fig. 4) de manera
que se asegura al máximo el contacto entre el frente anterior (1)
de la arandela y el respectivo asiento (8) de esta boquilla, contra
el cual es comprimida por este frente anterior al mismo tiempo que
su proyección tubular (c') queda firmemente ajustada lateralmente
por su superficie externa (4), contra la pared (9) de la boquilla y
su extremo o punta (4') junto al correspondiente escalón de fondo
(9'), de forma que asegura que toda la superficie de la arandela
que ha de actuar activamente en el proceso de interfusión con el
extremo conjunto (2) y la capa interna (a') del tubo, resulte
calentada bien a fondo, pero manteniéndose la cara interna de la
proyección y el frente posterior de la arandela adecuadamente
"fríos" a fin de evitar el colapso de la pieza.
Por otro lado, en la boquilla macho (t'), la
capa interna (a') de la pared de la extremidad expandida (I) del
tubo ajusta lateralmente sobre una correspondiente proyección (10)
de la misma, a la vez que su extremo conjunto (2) ajusta en su
base, obteniendo el calentamiento requerido para su interfusión con
la proyección tubular (c') y frente anterior (1) de la
arandela.
Luego se retiran una y otro de la termofusora,
para seguidamente enfrentarlos, y manteniendo a la arandela
aplicada en el pistón (7) de la empuñadura (D), (Fig. 5) se procede
a insertarla progresivamente dentro del encaje (a''') de la
extremidad (I) del tubo, de manera que se aplica la arandela como
si se tratara de un tapón dentro del pico de una botella, forzando
primero, la penetración de la proyección (c') en la pared interna
(a'') del mismo de acuerdo al grado de interferencia establecido,
ocurriendo que su punta (4') se abre camino en la capa superficial
de la capa interna formando un labio (11) que contribuye a sellar
la junta entre ambas paredes hasta que el frente anterior (1) de la
arandela hace tope y se fusiona a fondo contra el extremo conjunto
(2) de las tres capas del tubo. (Fig. 6).
El pistón (7), lateral e internamente por un
lado y su escalón de tope posterior (7') aseguran una firme
contención de toda la masa termoplástica de la arandela y siendo
que no han sido directamente calentados se mantienen adecuadamente
"fríos" como para asegurar una firme presión de contacto en
ambos sentidos longitudinal y transversal entre arandela y
extremidad del tubo.
Se comprende fácilmente este comportamiento de
la parte posterior de la arandela (C) y de la parte interior de la
misma y su proyección, si se tiene en cuenta que el ancho
apreciable de la arandela (entre ambos frentes), por un lado y el
espesor radial de la misma y de su proyección por el otro,
establecen una apreciable separación entre la superficie que se
fusiona al tubo y la superficie sobre la cual se ejerce la presión
de fusión.
Se obtiene de esta manera una firme unión por
termofusión entre la arandela y la extremidad del tubo que
comprende una junta a tope (II) con el extremo de ambas capas
termoplásticas, que continúa en una junta a espiga (III) entre la
capa interna del tubo y dicha proyección tubular (c') de la
arandela, prácticamente acuñada por dentro de la misma, tal cual se
aprecia en la Figura 6, de forma tal que queda asegurado el
comportamiento de dicha arandela como parte integral del tubo, con
la capa metálica enteramente confinada por material
termoplástico.
Al mismo tiempo, la extremidad del tubo queda
internamente reforzada ofreciendo una mayor sección anular de corte
entre la capa metálica (a'') y la superficie interna del tubo, en
justamente el sector de la unión donde se ha de producir un
esfuerzo de flexión cuando la tubería trabaja a alta presión,
debido a que la conexión tiende a expandirse, mientras que el tubo
se mantiene inalterado, por la contención debida a su capa
metálica, tal cual lo ya señalado.
Tal cual puede apreciarse de lo descrito e
ilustrado, la incorporación de esta arandela no introduce ningún
estrechamiento en el conducto del tubo, ya que el
sobre-espesor de la capa interna determinado por la
proyección tubular (c'), no supera el conducto original del tubo al
quedar enteramente comprendida dentro del tramo expandido. (Fig.
6)
Resulta claro y evidente que con la
incorporación de esta arandela, la extremidad del tubo (A) queda
constituida como si se tratara de un tubo termoplástico
convencional de una sola capa, cuyas superficies externa e interna
terminan en un frente termoplástico que abarca todo el espesor de
su pared, y consecuentemente puede ser termofusionado dentro de una
pieza de conexión de acuerdo con la técnica usual, calentando esta
extremidad y el interior de la correspondiente boquilla de esta
pieza e introduciendo una en otra con el grado de interferencia
entre sus superficies laterales enfrentadas requerido para obtener
una firme soldadura entre ellas, sin que exista ningún peligro de
que su capa metálica intermedia pueda quedar al descubierto.
De acuerdo con un ejemplo preferido de
realización, se ha previsto incluir dentro del alcance de esta
invención un elemento testigo que al completarse la etapa final del
proceso de termofusión entre la extremidad del tubo, ya con la
arandela (C) incluida, y la pieza de conexión (B), proporcione una
clara indicación física y externa entre ambos elementos, en el
sentido de que esta extremidad tenga incorporada a dicha arandela
principal y que por tanto la unión es segura.
Para ello y como elemento complementario de la
disposición descripta, se ha previsto incluir con un carácter
netamente accesorio a la antes mencionada arandela auxiliar (C'),
formada inicialmente como parte integral de la arandela principal
(C) (Figs. 1 y 2) también bajo la forma de una pieza anular
incorporada a modo de collar de mayor diámetro que la circunda
concéntricamente, con una apreciable separación entre ambas, en la
cual están unidas únicamente por una muy delgada pared intermedia
(12) a modo de membrana y respecto de la cual cabe señalar la
siguiente particularidad:
Esta arandela-collar auxiliar
(C') tiene un diámetro interno apreciablemente mayor que el
diámetro externo de la pared expandida del tubo, de forma que
permite obtener el siguiente comportamiento de la misma.
De acuerdo con lo antes expuesto, la arandela
principal (C) se termofusiona en el extremo del tubo conforme lo
señalado e ilustrado en las Figuras 4, 5 y 6, portando a esta
anilla arandela auxiliar (C'), la cual se ha mantenido ubicada
espaciadamente alrededor de la misma, siendo que la termofusión
entre dicha arandela principal y tubo, queda limitada entre el
extremo conjunto (2) del tubo y el frente (1) de esta arandela y si
bien esta arandela auxiliar ha de recibir algo de calor,
indirectamente irradiado por la propia arandela principal y su
proximidad a la embocadura de la termofusora, no es sometida a
ningún esfuerzo, pues la presión de fusión se ejerce directamente
entre una y otro, dejando de lado a esta arandela auxiliar, tal
cual se aprecia en el esquema de la Figura 4, dónde se muestran las
respectivas boquillas (t y t') de la primera termofusora
(T-I) que se utiliza en esta etapa preparatoria
para el calentamiento de las partes que se trata de unir: extremo
(A) y la arandela principal (C), como así también que esta
arandela-collar (C') queda libre respecto de los
medios; pistón (7) de la herramienta (D), a través de los cuales se
ejerce la necesaria presión para fusionar arandela y extremo del
tubo. (Fig. 5)
De esta manera la arandela principal (C) queda
aplicada en el extremo del tubo portando esta arandela -collar (C')
alrededor de la misma, tal cual ilustra la Figura 6, todo de forma
tal que en la etapa de calentamiento del extremo del tubo, al
introducirlo en la boquilla (t'') de la segunda termofusora
(T-II) (Figura 7), en la etapa final del proceso,
esta arandela hace tope contra la embocadura (13') del extremo
(13) de la misma y la pared (12) que la une a la arandela
principal, cede, se rompe y queda libre para ensartarse sobre el
tubo "como anillo al dedo" y empujada por este extremo de dicha
boquilla (t''), queda dispuesta finalmente a la distancia del
extremo del tubo A correspondiente a la longitud de penetración del
mismo en esta última (Fig. 7'), todo de forma tal que al retirar
el tubo de esta boquilla (t'') de la termofusora, esta
arandela-collar (C') queda aplicada alrededor de su
extremidad expandida (I) como "testigo" de que la misma tiene
aplicada la arandela principal (C), tal cual se ilustra
esquemáticamente en la Figura 8 al iniciarse la penetración del
tubo en la boquilla de la conexión (B).
Resulta así evidente que esta
arandela-collar auxiliar (C') es un elemento
accesorio que simplemente pone al operador a cubierto de que pueda
haberse omitido aplicar la arandela protectora sin participar por
tanto en la formación del nuevo extremo termoplástico que sella la
unión entre ambas capas externa e interna del tubo, sobre el borde
de la capa de aluminio.
Al llevar a cabo la etapa final de termofusión
introduciendo la extremidad del tubo (A) en la boquilla (14) de la
conexión (B), la arandela collar (C') lo acompaña (Fig. 8), a
distancia de su arandela principal (C) hasta quedar prácticamente
aplicada sobre su embocadura (14'), ajustándose progresivamente
alrededor de la pared del mismo dada la natural expansión que se
produce, si bien restringida, bajo el esfuerzo de compresión entre
ambos elementos, requerido por su inserción forzada y también por
el natural escurrimiento hacia fuera de ambas capas superficiales
enfrentadas (15-16) por el lado de la arandela (C) y
el tubo (A) y (17) por la pieza de conexión (B) y como
consecuencia de ello, esta arandela-collar se ciñe
sobre el material que tiende a fluir formando el clásico rulo
externo (18) al que contiene, todo tal cual se aprecia en las
Figuras 8 y 8'.
Por último cabe hacer referencia al diseño
adoptado para este arandela auxiliar, ilustrado en las figuras 1 y
2, con el cual se ha procurado reducir el espesor y amplitud de la
pared-membrana (12) que la une al cuerpo de la
arandela principal (C), a la vez que se le ha proporcionado una
configuración que ayuda a mantenerla alejada del calor proveniente
de la termofusora al proceder al calentamiento de la arandela para
termofusionarla al extremo del tubo, (Fig. 4) reduciendo así toda
posibilidad de que pueda producirse su degradación.
Por otro lado y a fin de asegurar que esta
arandela-collar (C') resulte clara y fácilmente
visible, alrededor de la junta, entre el tubo (A) y la conexión
(B), una vez completada la termofusión entre ambos elementos, y con
ello asegurar que la arandela principal ha sido aplicada en el
extremo del tubo, no solo se le ha proporcionado un amplio
diámetro, sino que además se la ha dotado de varias proyecciones
cilíndricas (19) que sobresalen de su periferia externa destacando
la presencia de esta arandela.
Se ha previsto en relación con la mencionada
etapa final del proceso de termofusión entre la conexión (B) y el
nuevo extremo del tubo (A) ahora formado por la arandela principal,
(C) establecer una junta a tope axil siempre por termofusión entre
la arandela y un escalón interno (20') de la pared (20) de la
conexión, incorporando entre una y otro el material fundido que
escurre hacia el interior de la conexión por efecto de la
interfusión entre las superficies laterales enfrentadas de la pared
del tubo, arandela incluida, y la pared de la conexión, tal cual se
ilustra en forma esquemática en la Figura 8' de forma que permite
contener este escurrimiento y con ello acentuar la presión de
contacto entre estas superficies y reducir el tamaño del rulo usual
(21) que se forma en el interior de la conexión, de manera que el
mismo no sobresalga dentro del conducto de la tubería.
A los efectos de un mejor entendimiento de cómo
se establece en la práctica, la referida unión por termofusión
entre la pared del extremo del tubo, dispositivo incluido y la
pared de la conexión, se incluye como Figura 9 una reproducción de
un croquis extraído de una imagen digital obtenida de un corte
longitudinal parcial de un sector de dicha unión, en la cual se
puede apreciar la deformación y escurrimiento de las superficies de
uno y otro elemento que se fusionan entre si, estableciendo un
perfecto sellado entre las mismas, con la capa metálica intermedia
del tubo aislada de todo contacto interior y exterior.
Además, siempre dentro del alcance de esta
invención se ha previsto incorporar al dispositivo una espiga
tubular (E) de pared (22) de muy reducido espesor por ejemplo, pero
fundamentalmente de una gran rigidez y alta resistencia al calor,
de forma que pueda aceptar, sin deformarse una temperatura superior
a la de termofusión entre arandela y tubo, tal cual se ilustra en
la Figura 10 por cuyo intermedio la arandela (C) y su proyección
tubular (C'') ha de ser aplicada sobre el pistón (7) de la
herramienta, (D) para asegurar que esta espiga contribuya a
mantener una firme presión de contacto a través de sus superficies
fusionadas con la pared del tubo, al retirar el pistón.
Por otra parte esta espiga provee un extremo
anterior (22') por el cual respalda la punta (4') de la proyección
tubular (c') de la arandela, facilitando su penetración en el
encaje (a''') de la pared expandida del tubo e inclusive se ha
previsto que este extremo de la espiga sobresalga para abrir camino
a dicha proyección y contener el labio que va formando el material
de la capa interna que se va retrayendo frente al avance de dicha
proyección.
Se ha previsto además que esta espiga sobresalga
también del frente posterior (3) de la arandela bajo la forma de
una corta proyección (22'') que ha de ayudar a contener el referido
rulo (21) que tiende a formarse en el extremo interior de la junta
fusionada entre la periferia de la arandela y el escalón de la
conexión.
Además se ha previsto que esta proyección
incluya, preferentemente, una pestaña anular (22''') de tope
contra dicho frente posterior (3) de la arandela que ha de asegurar
el correcto posicionamiento de esta espiga a través del dispositivo
y ha de contribuir a proporcionar un adecuado grado de contención
de dicho rulo.
Claims (9)
1. Un dispositivo para la unión por termofusión
de un tubo termoplástico que incluye una capa metálica intermedia
entre dos capas termoplásticas, con una conexión termoplástica,
caracterizado porque está realizado bajo la forma de una
arandela principal enteramente premoldeada en material
termoplástico, desarrollada para ser aplicada en la embocadura de
un encaje formado por la expansión de la extremidad del tubo,
comprendiendo esta arandela una porción externa de igual diámetro
que esta extremidad del tubo, con un frente anterior, capaz de
cubrir el extremo conjunto de las tres capas del tubo, alrededor de
una proyección tubular que sobresale respecto de este frente como
parte de una porción interna del mismo cuerpo de la arandela y
tiene un diámetro externo capaz de permitir su inserción en dicho
encaje con ajuste en la capa interna del tubo, estando esta
arandela principal fijada a la extremidad expandida del tubo por
termofusión entre dicho frente anterior y el borde de ambas capas
termoplásticas, y entre dicha proyección tubular y por lo menos la
porción marginal adyacente de la capa interna, en una etapa previa
a la interfusión entre la extremidad del tubo y la conexión.
2. Un dispositivo para la unión por termofusión
de un tubo termoplástico que incluye una capa metálica intermedia
entre dos capas termoplásticas, con una conexión termoplástica, de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la
extremidad del tubo se expande en un quince por ciento de su capa
metálica intermedia.
3. Un dispositivo para la unión por termofusión
de un tubo termoplástico que incluye una capa metálica intermedia
entre dos capas termoplásticas, con una conexión termoplástica, de
acuerdo con la primera y segunda reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque dicha proyección tubular de la arandela
principal, constituye un sobre espesor de la capa interna del
tubo, enteramente comprendido dentro del tramo expandido, con un
diámetro interno que a lo sumo, es igual al diámetro original del
tubo.
4. Un dispositivo para la unión por termofusión
de un tubo termoplástico que incluye una capa metálica intermedia
entre dos capas termoplásticas, con una conexión termoplástica, de
acuerdo con las reivindicaciones primera a tercera,
caracterizado porque dicha arandela principal incluye como
parte integral de la misma una arandela auxiliar que se extiende
espaciadamente a su alrededor a modo de collar unida por una
delgada pared intermedia entre una y otra.
5. Un dispositivo para la unión por termofusión
de un tubo termoplástico que incluye una capa metálica intermedia
entre dos capas termoplásticas, con una conexión termoplástica, de
acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque dicha
arandela auxiliar provee una pluralidad de salientes que
sobresalen de su periferia.
6. Un dispositivo para la unión por termofusión
de un tubo termoplástico que incluye una capa metálica intermedia
entre dos capas termoplásticas, con una conexión termoplástica, de
acuerdo con las reivindicaciones primera a quinta,
caracterizado porque dicha arandela principal incluye una
espiga tubular de delgada pared insertada con ajuste a través de la
misma y de su proyección tubular abarcándola en sustancialmente
toda su longitud.
7. Un dispositivo para la unión por termofusión
de un tubo termoplástico que incluye una capa metálica intermedia
entre dos capas termoplásticas, con una conexión termoplástica, de
acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque dicha
espiga tubular sobresale de la punta de la proyección tubular de
la arandela.
8. Un dispositivo para la unión por termofusión
de un tubo termoplástico que incluye una capa metálica intermedia
entre dos capas termoplásticas, con una conexión termoplástica, de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 y 7,
caracterizado porque dicha espiga tubular sobresale del
frente posterior de la arandela por una corta extremidad.
9. Un dispositivo para la unión por termofusión
de un tubo termoplástico que incluye una capa metálica intermedia
entre dos capas termoplásticas, con una conexión termoplástica, de
acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque dicha
extremidad de la espiga tubular que sobresale de la arandela
incluye una pestaña anular de tope contra esta última.
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