ES2316165T3 - Racor preensamblado para ser usado con un tubo ondulado. - Google Patents
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Abstract
Un racor para ser usado con un tubo metálico ondulado que incluye un cuerpo (10) que incluye un conducto (14) para proporcionar acceso al tubo, incluyendo dicho cuerpo una superficie cónica (16) que tiene un primer ángulo (alfa) y una tuerca (20) conectada a dicho cuerpo (10), incluyendo dicha tuerca (20) una cavidad interna (24); caracterizado dicho racor por: un manguito de posicionamiento (30), posicionado en dicho cuerpo (10) adyacente a dicha superficie cónica (16); un collar (40), posicionado dentro de dicha cavidad (24), incluyendo dicho collar (40) un cuerpo de collar (42) unitario que tiene una pluralidad de ranuras (48) formadas en su interior extendiéndose parcialmente a lo largo del cuerpo de collar (42) en paralelo con el eje longitudinal del mismo, definiendo dichas ranuras (48) una pluralidad de secciones de collar (43) flexibles conectadas a dicho cuerpo de collar (42) unitario, y una primera superficie biselada (41); en el que dicho tubo metálico ondulado está ensanchado y comprimido entre dicha superficie cónica (16) y dicha primera superficie biselada (41) cuando dicho tubo metálico ondulado está conectado con dicho racor y dicha tuerca (20) está apretada.
Description
Racor preensamblado para ser usado con un tubo
ondulado.
La invención se refiere en general a un racor
para tubo ondulado y, en particular, a un racor que está
preensamblado, de modo que un instalador puede conectar rápida y
fácilmente el racor con el tubo ondulado.
El sistema de tuberías de gas flexibles (FGP),
también denominado tubo ondulado de acero inoxidable (CSST) y,
anteriormente, tubería de gas interior (IGP), fue desarrollado en
Japón e introducido por primera vez en el mercado por las compañías
Osaka Gas y Tokyo Gas a principios de los años ochenta. El sistema
utiliza un tubo ondulado de acero inoxidable suministrado en rollos
o bobinas con racores unibles en obra para distribuir gas desde un
punto central de suministro, tal como el contador o regulador, hasta
los diversos aparatos dentro de una casa o edificio. La tecnología,
que ha equiparado el procedimiento de instalación de tuberías para
gas en una casa con el cableado eléctrico de una casa, reduce
sustancialmente el tiempo de instalación y, por lo tanto, el coste
asociado más elevado de mano de obra. La tecnología fue llevada a
Estados Unidos por el Gas Research Institute (Instituto de
investigación del gas), que vio en ella un medio de hacer más
competitivas las instalaciones de gas; incrementando en
consecuencia el porcentaje de nueva construcción con instalación de
tuberías para gas e incrementando el consumo total de gas natural a
escala nacional. La tecnología fue respaldada y apoyada con
entusiasmo por las principales compañías de gas, que habían visto
el considerable coste superior de la tubería instalada como su único
obstáculo mayor para vender más gas. Requirió más tiempo y esfuerzo
obtener la aprobación del código, pero el producto es ahora
reconocido por todos los códigos de modelo nacionales y por ANSI,
la National Fire Protection Association/National Fuel Gas Code
(Asociación nacional de protección contra incendios/Código nacional
de gases combustibles) y está probado y reconocido por la American
Gas Association (Asociación americana del gas). Este producto
sustituirá finalmente a la tubería de hierro negro, que representa
hoy en día aproximadamente el 80% de todas las tuberías de gas
combustible, así como al tubo de cobre que,
aunque goza de muchas de las mismas ventajas de la FGP, está siendo excluido de esta aplicación a un ritmo creciente.
aunque goza de muchas de las mismas ventajas de la FGP, está siendo excluido de esta aplicación a un ritmo creciente.
Ha habido tres tipos de racores introducidos en
un principio en el sector. El primer racor introducido en el sector
usaba una empaquetadura de fibra para realizar el sellado y no eran
necesarias herramientas especiales para ensamblar este racor. Este
racor tiene una incidencia de fugas más elevada que las juntas
estancas abocardadas metal a metal usadas por otros
fabricantes.
El segundo racor introducido en el sector usaba
en primer lugar una herramienta especial para aplanar las
circunvoluciones en el extremo del tubo CSST en el punto en que se
iba a unir y después se usaba una segunda herramienta para poner un
único ensanchamiento en el extremo del tubo. Este producto está
ahora fuera del mercado debido a roturas en el tubo, causadas por
el endurecimiento por deformación en frío del acero inoxidable en
los procedimientos de aplanamiento y abocardado.
El tercer tipo de racor fue introducido en el
sector sin usar ninguna herramienta especial para realizar un
sellado metal a metal replegando las circunvoluciones del tubo
sobre sí mismas, creando un doble ensanchamiento. Después de un
tiempo limitado en el sector, se comprendió que este diseño de
racor era incompatible para realizar un sello estanco. El remedio al
problema fue diseñar una herramienta para ensanchar de tipo pieza
insertada; ésta se usó durante aproximadamente tres años. Se
realizó un segundo nuevo diseño, perfeccionando la herramienta de
pieza insertada a una herramienta para ensanchar de tipo
casquillo.
Un problema actual para instalar determinados
racores es el número de piezas sueltas que el instalador debe
ensamblar en la obra. En un racor típico, hay un cuerpo, una
tuerca, una junta obturadora y dos arandelas partidas de
empaquetadura que tienen que ensamblarse para acoplar el racor con
el tubo ondulado. Este número de piezas conduce a varios
inconvenientes, que incluyen un ensamblaje complicado y la
necesidad de llevar piezas de repuesto para compensar piezas
pérdidas o dañadas.
El documento US4302036 A desvela un acoplamiento
de tubo para ser usado con una tubería lisa de material plástico
flexible en la que una superficie de leva sobre una tuerca hace que
unos dedos de un manguito sujeten la tubería a medida que se retrae
ligeramente. Para el sellado se proporciona una junta tórica.
El documento
US-A-2357669 desvela un racor según
el preámbulo de la reivindicación 1.
La presente invención proporciona un racor para
ser usado con un tubo metálico ondulado, que incluye un cuerpo que
incluye un conducto destinado a proporcionar acceso al tubo,
incluyendo dicho cuerpo una superficie cónica que tiene un primer
ángulo y una tuerca conectada a dicho cuerpo, incluyendo dicha
tuerca una cavidad interna; caracterizado dicho racor por:
- un manguito de posicionamiento, posicionado en dicho cuerpo adyacente a dicha superficie cónica;
- un collar posicionado dentro de dicha cavidad, incluyendo dicho collar un cuerpo de collar unitario que tiene una pluralidad de ranuras formadas en su interior extendiéndose parcialmente a lo largo del cuerpo de collar en paralelo con el eje longitudinal del mismo, definiendo dichas ranuras una pluralidad de secciones de collar flexibles conectadas a dicho cuerpo unitario de collar, y una primera superficie biselada;
- en el que dicho tubo metálico ondulado está abocardado y comprimido entre dicha superficie cónica y dicha primera superficie biselada cuando dicho tubo metálico ondulado está conectado con dicho racor y dicha tuerca está apretada.
Los inconvenientes y deficiencias anteriormente
examinados y otros de la técnica anterior se superan o se mitigan
mediante el racor preensamblado de la presente invención. El racor
preensamblado incluye un cuerpo, una tuerca y un collar posicionado
dentro de la tuerca. La tuerca está enroscada sobre el cuerpo a una
distancia predeterminada para dejar que el instalador engatille el
tubo ondulado en el interior de la tuerca y engrane el collar.
Entonces se aprieta más la tuerca para sellar el cuerpo del tubo
ondulado. Una superficie cónica sobre el cuerpo engrana con el
extremo cortado del tubo ondulado y ensancha el extremo cortado del
tubo ondulado. El racor realizará un sellado metal a metal
replegando sobre sí mismas las circunvoluciones del tubo, creando
con fiabilidad un doble ensanchamiento sin necesidad de herramienta
para ensanchar o aplanar.
El experto en la materia apreciará y entenderá
las características y ventajas anteriormente examinadas y otras de
la presente invención a partir de la descripción detallada que
sigue y de los dibujos.
Con referencia ahora a los dibujos, en los que
elementos similares están numerados del mismo modo en las diversas
figuras:
la figura 1 es una vista en perspectiva de un
cuerpo;
la figura 2 es una vista desde un lado del
cuerpo;
la figura 3 es una vista desde un extremo del
cuerpo;
la figura 4 es una vista en perspectiva de un
manguito de posicionamiento;
la figura 5 es una vista desde un lado del
manguito de posicionamiento;
la figura 6 es una vista en perspectiva de un
manguito de posicionamiento alternativo;
la figura 7 es una vista en perspectiva de una
tuerca;
la figura 8 es una vista desde un extremo de la
tuerca;
la figura 9 es una vista en sección transversal
de la tuerca tomada a lo largo de la línea 9-9 de
la figura 8;
la figura 10 es una vista desde un extremo de un
collar;
la figura 11 es una vista en sección transversal
del collar tomada a lo largo de la línea 11-11 de
la figura 10;
la figura 12 es una vista desde un lado,
parcialmente en sección transversal, del racor ensamblado;
la figura 13 es una vista desde un lado del tubo
ondulado engatillado en el interior del racor; y
la figura 14 es una vista a escala ampliada de
una parte del racor una vez totalmente ensamblado.
La figura 1 es una vista en perspectiva del
cuerpo del racor, mostrado de forma general en 10. El cuerpo 10 es
similar al cuerpo descrito en la solicitud de patente
estadounidense pendiente de trámite con n.º de orden 08/693.475. El
cuerpo 10 tiene filetes exteriores 12 que engranan con filetes
interiores 22 formados en la rosca 20 según se muestra en la figura
9. El cuerpo 10 incluye una superficie cónica 16 que sella adosada
al tubo ondulado según se describe a continuación. La superficie
cónica 16 tiene un ángulo \alpha que, en una forma de realización
ejemplar, es de 55 grados. Un conducto central 14 proporciona
acceso al tubo ondulado, y el extremo del conducto central 14
adyacente a la superficie cónica 16 tiene un aumento de diámetro
para formar un resalto 18. El resalto 18 limita la profundidad de
inserción del manguito de posicionamiento 30 mostrado en la figura
4. La figura 3 es una vista desde un extremo del cuerpo 10.
La figura 4 es una vista en perspectiva del
manguito de posicionamiento 30. El manguito de posicionamiento 30
incluye una sección cilíndrica 32 y una sección cónica 34. La
sección cónica tiene un diámetro exterior decreciente en
alejamiento de la sección cilíndrica 32. El diámetro interior del
manguito de posicionamiento 30 es preferentemente constante, tanto
a través de la sección cilíndrica 32 como de la sección cónica 34,
según se muestra en la figura 5. La sección cónica 34 facilita el
posicionamiento del tubo ondulado alrededor del manguito de
posicionamiento 30, según se describe a continuación. El manguito
de posicionamiento 30 no necesita tener la sección cónica 34. Según
se muestra en la figura 6, el manguito de posicionamiento 30 puede
ser un miembro cilíndrico sin reducción alguna de diámetro
exterior. El manguito de posicionamiento se ajusta a presión en el
interior del cuerpo 10 y engrana con el resalto 18. Como
alternativa, el manguito de posicionamiento puede ser un elemento
integral formado junto con el cuerpo 10.
La figura 7 es una vista en perspectiva de la
tuerca 20. La tuerca 20 tiene filetes interiores 22 que engranan
con filetes exteriores 12 formados en el cuerpo 10. Dentro de la
tuerca 20, está formada una cavidad 24 para recibir el collar 40
mostrado en las figuras 9 y 10. La cavidad 24 incluye un resalto 26
que impide que el collar 40 se introduzca en la región roscada de la
tuerca 20. La cavidad incluye una sección cónica 28 que tiene un
ángulo \beta que, en una forma de realización ejemplar, es de 40
grados. Una primera abertura 21 de la tuerca tiene un primer
diámetro interior y una segunda abertura 23 de la tuerca tiene un
segundo diámetro interior. La primera abertura 21 de la tuerca y la
segunda 23 abertura de la tuerca están configuradas en tamaño de tal
modo que el collar 40 permanece posicionado dentro de la tuerca 20
según se describe a continuación.
La figura 10 es una vista desde un extremo del
collar 40. El collar 40 es un rasgo importante de la invención y
ayuda a crear un sellado metal a metal entre la superficie cónica
16 en el cuerpo 10 y el tubo ondulado. El collar 40 recibe el tubo
ondulado por enclavamiento de resorte, permitiendo con ello que el
racor quede preensamblado y facilitando la instalación del racor en
el emplazamiento de obra. El collar 40 está formado de un cuerpo
cilíndrico 42 y un labio 46. El labio 46 está formado en un extremo
del cuerpo cilíndrico 42. El labio 46 tiene una superficie exterior
biselada 43 que tiene un ángulo de \beta y una superficie
interior biselada 41 que tiene un ángulo de \alpha. La superficie
exterior biselada 43 engrana con la sección cónica 28 en la tuerca
20 y la superficie interior biselada 41 actúa conjuntamente con la
superficie cónica 16 en el cuerpo 10 para comprimir el tubo
ondulado y crear un sellado metal a metal. El otro extremo del
cuerpo cilíndrico 42 tiene un nervio 44 de espesor aumentado. El
nervio 44 proporciona rigidez al collar 40. Está prevista una
pluralidad de ranuras 48 a través del labio 46 y siguiendo parte de
la longitud del cuerpo cilíndrico 42 para crear una pluralidad de
secciones de collar 43 flexibles. Esto permite que el collar 40
quede situado en la tuerca 20 y luego se expanda, usando una
herramienta, de modo que el collar 40 quede retenido en la tuerca
20.
La figura 12 es una vista desde un lado,
parcialmente en sección transversal, del racor ensamblado. El
collar 40 está situado dentro de la tuerca 20 y se expande de modo
que las secciones de collar 43 flexibles se curven al opuesto del
eje central del collar 40. Ello expande el diámetro exterior del
labio 46 y retiene el collar 40 dentro del rebajo 24 formado en la
tuerca 20. El cuerpo 10 se rosca en el interior de la tuerca 20.
Alrededor de los filetes exteriores en el cuerpo 10, puede ir
instalado un tope 50 opcional para limitar el recorrido del cuerpo
10 respecto a la tuerca 20. Esto deja bastante cabida dentro de la
tuerca 20 para recibir el tubo ondulado, según se describe a
continuación. El tope 50 puede ser un manguito cilíndrico, de
plástico que incluye áreas destalonadas (por ejemplo, estriado de
líneas). Las áreas destalonadas hacen que el tope 50 se separe y
llegue a desprenderse del cuerpo 10 al apretar el cuerpo 10 con la
tuerca 20.
La figura 13 es una vista desde un lado, en
sección transversal parcial, que ilustra la instalación del tubo
ondulado 60 en el interior del racor. El tubo ondulado 60 está
cortado en valle e insertado en el collar 40. La cima del tubo
ondulado 60 despliega las secciones de collar 43 flexibles. Una vez
que la cima deja libre el interior del labio 46, las secciones de
collar 43 flexibles vuelven atrás a su posición previa a la
inserción del tubo ondulado 60 y quedan posicionadas dentro de un
valle del tubo ondulado 60. La interferencia entre el labio 46 y el
valle del tubo ondulado 60 retiene el tubo ondulado 60 en el racor.
El tubo ondulado 60 se posiciona alrededor del manguito de
posicionamiento 30. El manguito de posicionamiento 30 alinea el tubo
ondulado 60 con el cuerpo 10 y facilita la creación de un sellado
metal a metal según se describe a continuación. Dado que el cuerpo
10 queda alineado con el tubo ondulado 60 por medio del manguito de
posicionamiento 30, no hay necesidad de usar una herramienta para
ensanchar, que se usaba anteriormente en la técnica anterior. Ello
elimina una etapa en el procedimiento de instalación y reduce el
número de herramientas que tiene que llevar el instalador.
Ahora el instalador puede apretar el cuerpo 10
con relación a la tuerca 20. A medida que el cuerpo 10 se desplaza
al interior de la tuerca 20, la superficie cónica 16 entra en
contacto con el extremo del tubo ondulado y comienza a comprimir el
tubo ondulado 60 entre la superficie cónica 16 y la superficie
interna biselada 41 en el collar 40. La figura 14 es una vista en
despiece ordenado de una parte de la figura 13. Según se muestra en
la figura 14, el tubo ondulado 60 queda comprimido en un doble
ensanchamiento a medida que se aprieta el cuerpo 10 con relación a
la tuerca 20. La compresión de dos capas de tubo ondulado
proporciona un sellado metal a metal mejorado. Las dos capas de
tubo garantizan una mayor compresión y un sellado más estanco.
La presente invención proporciona un racor
preensamblado que facilita la instalación. El collar incluye
secciones de collar flexibles que pueden curvarse al opuesto del
eje central del collar y volver a su posición original. Se permite
así que el tubo ondulado quede engatillado con facilidad en el
interior del racor. El tubo ondulado queda comprimido entre el
cuerpo y el collar, creando en consecuencia un sellado metal a
metal entre el racor y el tubo ondulado. No se precisa de ninguna
herramienta y se simplifica el procedimiento de instalación.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante es sólo para la conveniencia del lector. No forma parte
del documento de patente europea. Aunque se ha puesto el máximo
cuidado al compilar las referencias, no pueden excluirse posibles
errores u omisiones y la OEP niega cualquier responsabilidad al
respecto.
- \bullet US 4302036 A [0007]
- \bullet US 693475 A [0013]
\bullet US 2357669 A [0008]
Claims (12)
1. Un racor para ser usado con un tubo metálico
ondulado que incluye un cuerpo (10) que incluye un conducto (14)
para proporcionar acceso al tubo, incluyendo dicho cuerpo una
superficie cónica (16) que tiene un primer ángulo (\alpha) y una
tuerca (20) conectada a dicho cuerpo (10), incluyendo dicha tuerca
(20) una cavidad interna (24); caracterizado dicho racor
por:
- un manguito de posicionamiento (30), posicionado en dicho cuerpo (10) adyacente a dicha superficie cónica (16);
- un collar (40), posicionado dentro de dicha cavidad (24), incluyendo dicho collar (40) un cuerpo de collar (42) unitario que tiene una pluralidad de ranuras (48) formadas en su interior extendiéndose parcialmente a lo largo del cuerpo de collar (42) en paralelo con el eje longitudinal del mismo, definiendo dichas ranuras (48) una pluralidad de secciones de collar (43) flexibles conectadas a dicho cuerpo de collar (42) unitario, y una primera superficie biselada (41);
- en el que dicho tubo metálico ondulado está ensanchado y comprimido entre dicha superficie cónica (16) y dicha primera superficie biselada (41) cuando dicho tubo metálico ondulado está conectado con dicho racor y dicha tuerca (20) está apretada.
2. El racor de la reivindicación 1, en el que
dicha primera superficie biselada (41) tiene un primer ángulo
\alpha, estando dicha superficie cónica (16) y dicha primera
superficie biselada (41) alineadas sobre un eje común.
3. El racor de la reivindicación 1 ó 2, que
comprende además un tope (50) posicionado alrededor de dicho cuerpo
(10) para fijar la posición de dicho cuerpo (10) con relación a
dicha tuerca (20).
4. El racor de la reivindicación 1, 2 ó 3, en el
que dicho manguito de posicionamiento (30) está ajustado a presión
en dicho cuerpo (10).
5. El racor de la reivindicación 1, 2 ó 3, en el
que dicho manguito de posicionamiento (30) es solidario a dicho
cuerpo (10).
6. El racor de cualquier reivindicación
precedente, en el que dicho manguito de posicionamiento (30)
incluye una sección cilíndrica (32) y una sección cónica (34).
7. El racor de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho manguito de posicionamiento
(30) es cilíndrico.
8. El racor de cualquier reivindicación
precedente, en el que dicho collar (40) incluye una superficie
exterior biselada (43) que tiene un segundo ángulo (\beta) y
dicha cavidad (24) incluye una sección cónica (28) que tiene el
segundo ángulo (\beta).
9. El racor de cualquier reivindicación
precedente, en el que dicho collar incluye un labio (46) que tiene
un diámetro exterior mayor que un diámetro exterior de dicho cuerpo
de collar (42).
10. El racor de cualquier reivindicación
precedente, en el que dicho collar (40) incluye un nervio (44)
sobre dicho cuerpo de collar (42) que tiene un diámetro exterior
mayor que el diámetro exterior de dicho cuerpo de collar (42).
11. El racor de cualquier reivindicación
precedente, en el que dicho tubo (60) comprimido entre dicha
superficie cónica (16) y dicha primera superficie biselada (41)
tiene doble ensanchamiento.
12. El racor de cualquier reivindicación
precedente, en el que dichas secciones de collar (43) flexibles
tienen un diámetro interior más pequeño que un diámetro interior de
dicho cuerpo de collar (42) para su posicionamiento dentro de un
valle de dicho tubo metálico ondulado.
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