ES2315803T3 - Herramienta de compresion. - Google Patents

Abstract

Herramienta de compresión (1) para unir piezas de trabajo tubulares, con al menos dos mordazas de compresión (2) situadas una a continuación de otra en el sentido de contorno, que se extienden alrededor de un primer eje (3) siendo móviles una respecto a la otra en direcciones perpendiculares respecto al primer eje (3) y presentando las dos juntas, para comprimir, una superficie de compresión (4) anular, sustancialmente cerrada en la posición final de compresión, que para colocar y retirar la herramienta de compresión (1) tiene que abrirse por una ranura de apertura (5) entre las dos primeras mordazas de compresión (2a), estando unidas directamente entre sí las mordazas de compresión (2) situadas una a continuación de otra, a excepción de la ranura de apertura (5) libre entre las dos primeras mordazas de compresión (2a), a través de elementos de unión (6) fijados de forma giratoria a dos mordazas de compresión (2) respectivamente, caracterizada porque los elementos de unión (6) presentan en ambos extremos zonas de alojamiento (6a) y las mordazas de compresión (2) presentan cavidades (7), teniendo el contorno exterior de las zonas de alojamiento (6a) y el contorno interior de las cavidades (7), en planos de sección perpendiculares respecto al primer eje (3), forma de círculo parcial y estando las secciones transversales de las cavidades (7) y de las zonas de alojamiento (6a) adaptadas entre sí en el sentido de un alojamiento giratorio.

Description

Herramienta de compresión.

La invención se refiere a una herramienta de compresión según el preámbulo de la reivindicación 1.

Para unir extremos de tubos se usan manguitos de montaje a presión deformables, generalmente de metal. Al ser comprimidos radialmente, estando colocados sobre dos extremos de tubo juntados a tope, se mantienen adheridos a las superficies laterales de los dos extremos de tubo. Para la compresión de manguitos de unión o manguitos de montaje a presión existen diversos dispositivos de compresión con herramientas de compresión aplicables en los manguitos de montaje a presión.

Se conocen por el documento EP860245 herramientas de compresión, en las que dos mordazas de compresión se presionan contra el manguito de montaje a presión. Las herramientas de compresión con dos mordazas de compresión resultan adecuadas para unir tubos de pequeño diámetro. Para grandes diámetros o grandes profundidades de presión, preferentemente, se usan herramientas de compresión con más de dos mordazas de compresión. Durante el procedimiento de compresión, todas las mordazas de compresión deben estar en contacto, a ser posible, con toda la superficie de compresión. De esta manera, la fuerza de deformación puede actuar sobre el manguito de montaje a presión, sustancialmente por todo su contorno.

Se conoce por la patente EP451806A1 una herramienta de compresión con tres mordazas de compresión. Una mordaza de compresión está configurada como contrasoporte que puede aplicarse en la pieza de trabajo. Las mordazas de compresión están guiadas de tal forma que, durante el procedimiento de compresión, se muevan hacia el punto central del espacio de compresión. Según otra forma de realización, alrededor de las mordazas de compresión están dispuestas cintas de tracción con apéndices de acoplamiento. Estando engranadas con los apéndices de acoplamiento, las palancas de accionamiento pueden tensar las cintas de tracción, presionando las mordazas de compresión radialmente hacia dentro. La colocación de este tipo de herramientas de compresión es complicada y, en particular, no es apta para grandes diámetros de tubo. Durante el cierre, las mordazas de compresión se mueven algo en el sentido de contorno y, al mismo tiempo, radialmente, lo que puede provocar daños a los manguitos de montaje a presión. La secuencia de movimiento exacta es indefinida.

Una disposición similar se describe en el documento EP627273B1, en el que está prevista una cinta de tracción aplicada en el lado exterior de las mordazas de compresión móviles, a través de la cual las mordazas de compresión pueden moverse una hacia la otra.

Por el documento genérico EP671984B1 se conocen herramientas de compresión en forma de un anillo de compresión con elementos de mordaza de compresión. Cada elemento de mordaza de compresión se compone de un soporte de mordaza de compresión exterior y una mordaza de compresión interior, arqueada. Los soportes de mordaza de compresión están articulados a piezas intermedias, a través de pernos articulados. Un perno articulado por cada pieza intermedia está realizado de forma extraíble y las mordazas de compresión están alojadas en los soportes de mordaza de compresión, siendo desplazables en el sentido de contorno. Para el guiado axial de las mordazas de compresión, cada soporte de mordaza de compresión comprende un dispositivo de apriete con un émbolo de apriete.

La estructura de esta herramienta de compresión es muy complicada. En una disposición de cadena exterior con soportes de mordaza de compresión, pernos articulados y piezas intermedias, las mordazas de compresión están dispuestas de forma desplazable en el sentido de contorno. La disposición de cadena asume una función similar a las cintas de tracción en las distintas formas de realización según el documento EP451806A1. Una estructura con soportes de mordaza de compresión, pernos articulados y piezas intermedias resulta demasiado complicada para la función de tensado.

Por tanto, la invención tiene el objetivo de encontrar una solución sencilla que permita comprimir los manguitos de montaje a presión a lo largo de una zona grande del diámetro.

Este objetivo se consigue mediante las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones subordinadas describen variantes de realización ventajosas.

Al solucionar el objetivo se detectó que las fuerzas necesarias para la función de tensado pueden transmitirse directamente a través de las mordazas de compresión. Para ello, las mordazas de compresión situadas una a continuación de otra tienen que unirse por medio de elementos de unión, de tal forma que un anillo de compresión pueda abrirse por un punto y colocarse transversalmente sobre el manguito de montaje a presión, encima de los tubos que se han de unir. Al cerrar el anillo de compresión, las mordazas de compresión se ponen en contacto íntimo con el manguito de montaje a presión y, al final del procedimiento de compresión, resulta una superficie de compresión sustancialmente cerrada, alrededor de todo el manguito de montaje a presión.

Las fuerzas que pueden transmitirse a través de las mordazas de compresión y los elementos de unión pueden ser muy grandes. Por lo tanto, según la invención, se emplean elementos de unión que presentan zonas de alojamiento en ambos extremos. El contorno exterior de las zonas de alojamiento tiene forma de círculo parcial en planos de sección que durante la compresión se encuentran perpendicularmente respecto al eje de tubo, y está adaptado a cavidades correspondientes de las mordazas de compresión. Las cavidades de las mordazas de compresión tienen una superficie de contacto interior que en el plano de sección mencionado tiene forma de círculo parcial. Si el primer orificio es algo más grande que el elemento de unión en el primer orificio, los elementos de unión pueden sujetarse de forma ligeramente giratoria en la mordaza de compresión correspondiente.

Según una forma de realización preferible, los elementos se componen de una sola pieza. Las zonas de alojamiento de los elementos de unión se insertan en las mordazas de compresión, preferentemente, a través de orificios en las superficies laterales. Para evitar que el elemento de unión se salga de la mordaza de compresión, se fijan elementos de sujeción a los elementos de unión y/o a las mordazas de compresión. Esta fijación puede garantizar una orientación precisa de todas las mordazas de compresión, resultando una superficie de compresión sin desplazamiento en el sentido de contorno.

Se entiende que el acceso a una cavidad en la mordaza de compresión es posible también a través de un orificio que se extienda radialmente hacia fuera y, dado el caso, hacia dentro, pudiendo cerrarse. En este caso, sin embargo, el recubrimiento de dicho orificio, fijado a la mordaza de compresión tendría que poder absorber fuerzas de tracción y estar configurado y fijado de manera correspondientemente robusta.

Los elementos de unión en una sola pieza se insertan con ambos extremos en cavidades de las mordazas de compresión situadas una a continuación de otra. Al menos dos mordazas de compresión se juntan, a través de al menos un elemento de unión insertado en las mordazas de compresión, formando una herramienta de compresión con una ranura de apertura.

A continuación, la invención se describe con la ayuda de una herramienta de compresión con -al menos- tres mordazas de compresión, siendo aplicable de forma análoga también a herramientas de compresión que tengan sólo dos mordazas de compresión.

Para aplicar una herramienta de compresión en un manguito de montaje a presión, la herramienta de compresión se mueve, en estado abierto, sobre el manguito de montaje a presión, hasta que -en una herramienta de compresión con tres mordazas- una mordaza central esté en contacto con el manguito de montaje a presión. Durante el cierre subsiguiente de la herramienta de prensado, los elementos de unión alojados en la mordaza de compresión central y las mordazas de compresión alojadas en dichos elementos de unión realizan respectivamente un pequeño movimiento giratorio alrededor de los ejes de las zonas de alojamiento correspondientes de los elementos de unión. Dado que las zonas de alojamiento y, por consiguiente, los ejes de giro están dispuestos en las mordazas de compresión, las zonas marginales de las mordazas de compresión realizan en los ejes de giro pequeños movimientos, mientras que una zona marginal opuesta al eje de giro ejerce un gran movimiento de apertura o de cierre. Las formas de realización según la invención presentan una estructura sencilla permitiendo una compresión óptima de manguitos de montaje a presión a lo largo de una gran zona del diámetro.

En las soluciones según el estado de la técnica, en las que las mordazas de compresión están dispuestas en soportes exteriores de mordaza de comprensión, estando unidos los soportes de mordaza de compresión entre sí a través de piezas intermedias y pernos articulados, la extensión radial de las herramientas de compresión es relativamente grande. Por esta razón, sólo pueden unirse tubos, alrededor de los cuales exista un gran espacio libre durante la unión de los tubos. Puesto que en la solución según la invención, el alojamiento giratorio de los elementos de unión se realiza directamente dentro de las mordazas de compresión, puede elegirse una extensión radial pequeña de las herramientas de compresión según la invención. De manera correspondiente, también se requiere sólo poco espacio libre alrededor de los tubos que se han de unir.

Para que una herramienta de compresión colocada sobre los extremos de tubo permanezca en esta posición, a los elementos de unión están asignados elementos de resorte que mantienen la herramienta de compresión en la forma cerrada. Los elementos de resorte comprenden, por ejemplo, resortes de choque insertados entre las mordazas de compresión, radialmente por fuera de los elementos de unión. Pero también pueden estar previstos émbolos de suspensión u otros elementos de ajuste. También sería posible realizar la función de cierre con resortes de tracción o ballestas, en cuyo caso éstos tendrían que disponerse, sin embargo, radialmente dentro de los elementos de unión.

Una herramienta de compresión dispuesta alrededor de un manguito de montaje a presión puede ser comprimido por un dispositivo de compresión, de tal forma que el manguito de montaje a presión quede montado de manera firme en los dos extremos de tubo. Para comprimir la herramienta de compresión, el dispositivo de compresión puede envolver la herramienta de compresión. Sin embargo, preferentemente, en la herramienta de compresión están realizados elementos de engrane en los que engrane el dispositivo de compresión, por ejemplo, con palancas de accionamiento.

Los dibujos explican la invención con la ayuda de un ejemplo de realización. Muestran:

La figura 1 una vista desarrollada de una herramienta de compresión,

la figura 2 una vista de una herramienta de compresión abierta,

la figura 3 una vista de la herramienta de compresión cerrada, y

la figura 4 una sección según C-C en la figura 3.

Las figuras 1, 2 y 3 muestran una herramienta de compresión 1 de tres piezas para unir piezas de trabajo tubulares. La herramienta de compresión 1 comprende tres mordazas de compresión 2 dispuestas una a continuación de otra en el sentido de contorno. También son posibles formas de realización que presenten sólo dos o más de tres mordazas de compresión 2. Especialmente en herramientas de compresión 1 de gran diámetro conviene usar al menos tres, preferentemente más de tres mordazas de compresión 2. Las mordazas de compresión 2 juntadas se extienden alrededor de un primer eje 3 pudiendo moverse una respecto a la otra en direcciones perpendiculares respecto al primer eje. Las superficies de mordaza de compresión, orientadas hacia el primer eje 3, forman superficies parciales de compresión 4 en forma de anillo parcial. En la posición de compresión final, las superficies parciales de compresión 4 están juntadas formando una superficie de compresión sustancialmente cerrada (figura 3).

Para colocar y retirar la herramienta de compresión 1, entre dos primeras mordazas de compresión 2a está realizada una ranura de apertura 5. Las dos primeras mordazas de compresión 2a no están unidas directamente entre sí, para poder realizar la ranura de apertura 5. En todas las demás zonas de contacto entre dos mordazas de compresión, las mordazas de compresión 2 están unidas entre sí mediante elementos de unión 6. En la forma de realización representada, con tres mordazas de compresión 2, las dos primeras mordazas de compresión 2a están unidas, a través de elementos de unión 6 correspondientes, con una segunda mordaza de compresión 2b dispuesta entre las primeras mordazas de compresión 2a. En formas de realización con más de tres mordazas de compresión 2 existen otras dos mordazas de compresión 2b que, en el sentido de contorno, están unidas bilateralmente con mordazas de compresión 2 mediante elementos de unión 6.

Los elementos de unión 6 representados son de una sola pieza y presentan en ambos extremos zonas de alojamiento 6a. En las mordazas de compresión 2 están realizadas cavidades 7. El contorno exterior de las zonas de alojamiento 6a y el contorno interior de las cavidades 7 tienen, en planos de sección perpendiculares respecto al primer eje 3, forma de círculo parcial, y las secciones transversales de las cavidades y de las zonas de alojamiento están adaptadas unas a otras en el sentido de un alojamiento giratorio. Cuando los elementos de unión 6 están insertados, con sus zonas de alojamiento 6a, en las cavidades 7 de las mordazas de compresión 2, las dos piezas pueden hacerse girar una hacia la otra de forma guiada.

Cada cavidad 7 comprende un primer orificio 7a que sale de la mordaza de compresión 2. A través de dicho primer orificio 7a, un elemento de unión 6 insertado puede extenderse al exterior de la mordaza de compresión 2. El primer orificio 7a está configurado de forma tan ancha que el elemento de unión 6 pueda moverse en una zona de giro. El primer orificio 7a está realizado, preferentemente, en un lado frontal de la mordaza de compresión 2, opuesta al lado frontal de la mordaza de compresión 2 que mira hacia el lado frontal de la mordaza de compresión 2 siguiente. Se entiende que también podría extenderse radialmente hacia fuera o, dado el caso, en la dirección del primer eje hacia el exterior de la mordaza de compresión 2. Un elemento de unión 6 que pasa por el primer orificio 7a tiene que garantizar la unión giratoria hacia la mordaza de compresión 2 siguiente, teniendo que absorber además grandes fuerzas entre las mordazas de compresión 2.

Las zonas de alojamiento 6a de los elementos de unión 6 han de insertarse en las cavidades 7, preferentemente de forma transversal respecto al sentido de contorno. Para ello, según la forma de realización representada están previstos segundos orificios 7b. Después de insertar las zonas de alojamiento 6a en las cavidades 7, pueden fijarse elementos de sujeción 8 a los elementos de unión 6 y/o a las mordazas de compresión 2, para mantener las zonas de alojamiento dentro de las cavidades y, en particular, para lograr una superficie de compresión exenta de desplazamiento en el sentido de contorno.

Sería posible cerrar los segundos orificios 7b con elementos de sujeción fijados a las mordazas de compresión 2. En la forma de realización representada, según la figura 4, los elementos de sujeción 8 están fijados de forma alterna a los elementos de unión 6 estando en contacto con superficies de contacto 9 de las mordazas de compresión 2. También los segundos orificios 7b están configurados de forma alterna en las mordazas de compresión 2. De manera correspondiente, una zona de alojamiento 6a se introduce, desde un primer lado, en una cavidad 7, y la otra zona de alojamiento 6a se introduce, desde un segundo lado, en una cavidad 7. Mediante este contacto alterno de las piezas citadas, las mordazas de compresión 2 cierran con precisión de ajuste en la dirección del primer eje 3 y se mantienen unidas. En la dirección circunferencial queda garantizada una superficie de compresión de extensión continua.

A los elementos de unión están asignados elementos de resorte 10 que mantienen la herramienta de compresión 1 en la forma cerrada (figura 3). Preferentemente, los resortes de choque 10 se insertan en las mordazas de compresión 2, radialmente por fuera de los elementos de unión 6. Para conseguir el estado abierto (figura 2) de la herramienta de compresión 1, las primeras mordazas de compresión 2a tienen que apartarse presionando o tirando de ellas.

En las dos primeras mordazas de compresión 2a están realizados apéndices de acoplamiento 11, en los que pueden engranar palancas de accionamiento para tensar o comprimir. Accionando las palancas de accionamiento no representadas, las mordazas de compresión 2 pueden moverse a la posición de compresión final. Las fuerzas necesarias para la compresión se transmite en el sentido de contorno directamente a través de las mordazas de compresión 2 y los elementos de unión 6. La estructura sencilla y robusta de la herramienta de compresión 1 permite la aplicación de fuerzas de compresión muy grandes. La extensión radial de la herramienta de compresión 1 es muy pequeña en relación con las fuerzas que se han de transmitir.

Claims (7)

1. Herramienta de compresión (1) para unir piezas de trabajo tubulares, con al menos dos mordazas de compresión (2) situadas una a continuación de otra en el sentido de contorno, que se extienden alrededor de un primer eje (3) siendo móviles una respecto a la otra en direcciones perpendiculares respecto al primer eje (3) y presentando las dos juntas, para comprimir, una superficie de compresión (4) anular, sustancialmente cerrada en la posición final de compresión, que para colocar y retirar la herramienta de compresión (1) tiene que abrirse por una ranura de apertura (5) entre las dos primeras mordazas de compresión (2a), estando unidas directamente entre sí las mordazas de compresión (2) situadas una a continuación de otra, a excepción de la ranura de apertura (5) libre entre las dos primeras mordazas de compresión (2a), a través de elementos de unión (6) fijados de forma giratoria a dos mordazas de compresión (2) respectivamente, caracterizada porque los elementos de unión (6) presentan en ambos extremos zonas de alojamiento (6a) y las mordazas de compresión (2) presentan cavidades (7), teniendo el contorno exterior de las zonas de alojamiento (6a) y el contorno interior de las cavidades (7), en planos de sección perpendiculares respecto al primer eje (3), forma de círculo parcial y estando las secciones transversales de las cavidades (7) y de las zonas de alojamiento (6a) adaptadas entre sí en el sentido de un alojamiento giratorio.

2. Herramienta de compresión (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque las zonas de alojamiento (6a) de los elementos de unión (6) han de introducirse en las cavidades (7) transversalmente respecto al sentido de contorno y porque elementos de sujeción (8) han de fijarse a los elementos de unión (6) y/o a las mordazas de compresión (2) para mantener las zonas de alojamiento (6a) en las cavidades (7) y especialmente para proporcionar una superficie de compresión (4) sin desplazamiento.

3. Herramienta de compresión (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque los elementos (6) se componen de una sola pieza.

4. Herramienta de compresión (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las cavidades (7) comprenden un primer orificio (7a) que sale de la mordaza de compresión (2) para hacer pasar el elemento de unión (6) y para garantizar una zona de giro.

5. Herramienta de compresión (1) según la reivindicación 4, caracterizada porque el primer orificio (7a) está realizado en un lado frontal de la mordaza de compresión (2) orientada hacia el lado frontal de la mordaza de compresión (2) siguiente.

6. Herramienta de compresión (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque a los elementos de unión (6) están asignados elementos de resorte (10) que mantienen la herramienta de compresión (1) en la forma cerrada, pudiendo estar insertados, en su caso, resortes de choque o ballestas entre las mordazas de compresión (2), radialmente por fuera de los elementos de unión (6).

7. Herramienta de compresión (1) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque en las dos primeras mordazas de compresión (2a) están realizados apéndices de acoplamiento (11) en los que se pueden insertar palancas de accionamiento (11) para tensar o comprimir.