ES2332194T3 - Elemento de conexion para establecer una conexion roscada estanca a los fluidos asi como procedimiento para su produccion. - Google Patents
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Abstract
Elemento de conexión para establecer una conexión roscada (12) estanca a los fluidos en una conducción, - con una rosca (2), - con un hilo de rosca (3) limitado por un fondo de rosca (4) y los flancos de rosca contiguos (5), - por un producto sellante (8) dispuesto por lo menos a lo largo de una vuelta completa del hilo de rosca (3) en la rosca (3), - donde entre el producto sellante (8) y el hilo de rosca (3) se forma una unión adherente, - donde el producto sellante está elegido por lo menos de entre un material que contiene los grupos siguientes: Siliconas, fluoropolímeros, en particular perfluoralcoxipolímeros, resinas epoxídicas y/o poliuretanos. - Donde el producto sellante (8) presenta un material de carga, caracterizado porque el material de carga presenta fibras.
Description
Elemento de conexión para establecer una
conexión roscada estanca a los fluidos así como procedimiento para
su producción.
La invención se refiere a un elemento de
conexión para establecer una conexión roscada estanca a los fluidos
con una rosca, con un hilo de rosca limitado por un fondo de rosca y
los flancos de rosca contiguos, con un medio sellante dispuesto por
lo menos alrededor de una vuelta completa del hilo de rosca donde
entre el producto sellante y el hilo de rosca se forma una unión de
adherencia. Un elemento de conexión de esta clase se conoce por
ejemplo por el documento WO 00/57070. La invención se refiere además
a un trozo de tubo para una tubería estanca a los fluidos que tenga
por lo menos dos extremos de conexión así como a una válvula para
una conexión estanca a los fluidos, con por lo menos un extremo de
conexión. La invención se refiere además también a un procedimiento
para la producción de un elemento de conexión.
En una multitud de aplicaciones se requieren
uniones roscadas estancas a los fluidos para impedir la salida de
líquidos o gases desde un sistema cerrado. Mientras que para esto se
emplean en parte juntas planas o roscas que realicen el sellado
metálico, se prefiere en la práctica con frecuencia también el
empleo de juntas en la rosca. Las juntas en la rosca consisten por
lo general en estopa o teflón, y antes de enroscar se enrollan
alrededor de una rosca exterior de la conexión roscada. Las fibras
de estopa o el teflón que se emplea en forma de bandas delgadas,
penetra en el intersticio entre la rosca exterior y la rosca
interior de la conexión roscada, si se coloca bien, y sella este
espacio intermedio frente a un paso de gases o fluidos.
La aplicación de estopa o cintas de bandas de
teflón para fines de sellado entraña un consumo de tiempo elevado.
Además, aunque se proceda con el máximo cuidado, no se puede impedir
que en el futuro surjan faltas de estanqueidad. Por este motivo se
ha propuesto en el estado de la técnica un elemento de conexión cuya
rosca exterior va revestida de una capa de poliamida. Esta clase de
productos sellantes termoplásticos tales como poliamida presentan
una serie de inconvenientes. Un inconveniente esencial consiste en
que los productos de sellado conocidos no presentan elasticidad
permanente. Los productos de sellado conocidos se vuelven acres con
el tiempo de modo que poco a poco van perdiendo sus características
de producto sellante. Unas temperaturas altas o incluso
oscilaciones importantes de temperatura por las que el producto
sellante es calentado y vuelto a enfriar alternativamente favorecen
la aparición de la acritud del producto sellante y por lo tanto la
aparición de faltas de estanqueidad.
Otro inconveniente que afecta especialmente a
los productos sellantes termoplásticos es que éstos sólo se pueden
utilizar hasta una temperatura de unos 70º a 100ºC. Esta gama de
temperaturas coincide aproximadamente con las temperaturas de
trabajo máximas admisibles de los tipos de conducciones usuales.
Mientras que las temperaturas de trabajo máximas de los conductos
de gas están en 70ºC, las mismas temperaturas en conducciones de
agua potable alcanzan 95ºC, y en las tuberías de calefacción incluso
110ºC. Por lo tanto no se pueden asumir garantías de la capacidad
de funcionamiento de los medios de sellado termoplásticos para éstas
y otras aplicaciones comparables.
Otro inconveniente está en la reducida capacidad
de carga mecánica del producto sellante. Precisamente los esmaltes
o resinas quedan fácilmente dañados durante el transporte o por un
manejo no profesional. También esto da lugar con frecuencia a
faltas de estanqueidad. Además, el empleo de poliamida o de resina
epoxídica como producto sellante está limitado a unas aplicaciones
muy determinadas.
La presente invención tiene por lo tanto como
base el problema técnico de facilitar un elemento de conexión, un
trozo de tubería y una válvula en las que los inconvenientes
conocidos por el estado de la técnica no aparecen o al menos no lo
hacen de forma tan señalada. Otro problema técnico que está en la
base de la invención consiste en proponer un procedimiento mediante
el cual el elemento de conexión de la clase citada inicialmente se
pueda fabricar sin problemas.
El problema técnico antes mencionado se resuelve
conforme a la invención en una conexión roscada de la clase citada
inicialmente por un elemento de conexión que presenta las
características de la reivindicación 1. El problema técnico se
resuelve también por un elemento de conexión para establecer una
conexión roscada estanca a los fluidos en una conducción que
presenta las características de la reivindicación 35. Igualmente se
resuelve el problema técnico en un trozo de tubería de la clase
citada inicialmente conforme a la invención por las características
de la reivindicación 38. El problema técnico se resuelve además
conforme a la invención en la válvula citada inicialmente por las
características de la reivindicación 39. Además de esto se resuelve
el problema técnico en el procedimiento citado inicialmente conforme
a la invención por las características de la reivindicación 40.
En el elemento de conexión conforme a la
invención está previsto un medio sellante que contiene un material
elegido del entre el siguiente grupo y/o que consiste en por lo
menos uno de estos materiales:
- \quad
- Siliconas, fluoropolímeros, en particular perfluoralcoxipolímeros, resinas epoxídicas y poliuretano. El producto sellante puede contener también un elastómero, preferentemente un elastómero termoplástico, y/o consistir en éste.
Los materiales indicados para el producto
sellante tienen preferentemente todos una dureza de 10 a 110 IRHD,
preferentemente 30 a 90 IRHD, más preferentemente 40 a 80 IRHD y muy
preferentemente 55 a 75 IRHD, estando referidas estas indicaciones
de dureza al material polímero puro sin aditivos de los materiales
de carga descritos más adelante. La abreviatura IRHD indica
International Rubber Hardness Degree (Grado Internacional de Dureza
de la Goma). Los materiales indicados para el producto sellante
presentan además preferentemente cada uno una tasa de hinchamiento
en agua desmineralizada de 1 a 20% (m), preferentemente del 3 al 15%
(m) y más preferentemente del 3,5 al 12,5%, medidas en trozos de
película de 20 x 60 x 2 mm^{3} en agua desmineralizada a 40ºC
después de 48 horas.
Las siliconas son en principio conocidas por el
especialista, y se describen por ejemplo en "Römpp Chemie
Lexikon, 9 Edición, 1993, páginas 4168-4172". Las
siliconas se designan sistemáticamente como poliorganosiloxanos. El
empleo de siliconas como producto sellante es ventajoso por el hecho
de que las siliconas tienen estabilidad a la temperatura,
flexibilidad a largo plazo, son resistentes al calor, hidrófobas y
fisiológicamente compatibles. De acuerdo con la invención se pueden
emplear polisiloxanos lineales, polisiloxanos ramificados,
polisiloxanos cíclicos y/o polisiloxanos reticulados. Se prefiere
especialmente el empleo de cauchos siliconizados o resinas
siliconizadas ya que éstos presentan una alta resistencia permanente
al calor y unos valores dieléctricos en gran medida independientes
de la temperatura. También se prefiere el empleo de siliconas
elastómeras. La preparación de siliconas la conoce por principio el
especialista y se puede efectuar por ejemplo por hidrólisis y
policondensación de dialquildiclorosilanos. Otros procedimientos de
preparación se describen en "Römpp Chemie Lexikon, 9 Edición,
1993, páginas 4168-4172". Los fluoropolímeros son
conocidos por principio parar el especialista y se describen por
ejemplo en "Römpp Chemie Lexikon, 9 Edición, 1993, página
1412". El empleo de fluoropolímeros como producto sellante es
ventajoso por el hecho de que los fluoropolímeros son inertes, y se
caracterizan además por su elevada estabilidad química y térmica,
sus características aislantes eléctricas muy buenas, excelente
resistencia a la intemperie, comportamiento antiadhesivo e
incombustibilidad. De acuerdo con la invención se pueden emplear
tanto polímeros que contengan fluoros con exclusivamente átomos de
carbono en la cadena principal como también otros con heteroátomos
en la cadena principal. Si se emplean polímeros que contengan
fluoro que tengan exclusivamente átomos de carbono en la cadena
principal, entonces se prefieren especialmente los homopolímeros y
copolímeros de los monómeros fluorados insaturados olefinos,
especialmente clorotrifluoroetileno, ácido fluorovinilsulfónico,
hexafluorisobutileno, hexafluorpropileno, éter de
perfluorovinilmetilo, tetrafluoroetileno, fluoruro de vinilo y
fluoruro de vinilideno. Si se emplean polímeros que contengan fluoro
y heteroátomos en la cadena principal entonces se prefieren
especialmente polifluorsiliconas y polifluoralcoxifosfacenos. Se
prefiere especialmente el empleo de perfluoralcoxipolímeros. También
se prefiere especialmente el empleo de fluoropolímeros elastómeros.
La preparación de fluoropolímeros la conoce por principio el
especialista y se puede efectuar por ejemplo por copolimerización
por emulsión o suspensión de tetrafluoretileno y éter de
perfluoropropilvinilo. Otros procedimientos de preparación se
describen en "Römpp Chemie Lexikon, 9 Edición, 1993, página
1412".
Las resinas epoxídicas las conoce por principio
el especialista y se describen por ejemplo en "Römpp Chemie
Lexikon, 9 Edición, 1993, página 1196". El empleo de resinas
epoxídicas como medio sellante es ventajoso por el hecho de que las
resinas epoxídicas son flexibles, resistentes a los productos
químicos y generalmente endurecen a temperatura ambiente. De
acuerdo con la invención se prefiere especialmente el empleo de
productos de reacción de la epiclorhidrina con
o-cresol-novoalquenos o
fenol-novoalquenos. También se prefiere
especialmente el empleo de resinas epoxídicas elastómeras. La
preparación de resinas epoxídicas la conoce por principio el
especialista y se puede efectuar por ejemplo por poliadición de
compuestos di-oxirano o polioxirano con
di-aminas o poliaminas, di-olenos o
poliolenos, di-ácidos o poliácidos y/o oxiranos. Otros
procedimientos de preparación se describen en "Römpp Chemie
Lexikon, 9 Edición, 1993, página 1196".
Los poliuretanos los conoce por principio el
especialista y se describen por ejemplo en "Römpp Chemie Lexikon,
9 Edición, 1993, páginas 3575-3577". El empleo de
poliuretanos como producto sellante es ventajoso por el hecho de
que los poliuretanos son resistentes a los productos químicos y
presentan un rozamiento muy reducido durante el montaje, si están
humedecidos. De acuerdo con la invención se prefieren especialmente
el empleo de resinas de poliuretano ya que éstas presentan una
elevada velocidad de secado y resistencia a la hidrólisis. De
acuerdo con la invención se prefiere también especialmente el empleo
de cauchos poliuretanicos ya que éstos presentan una alta
resistencia a la erosión y al desgarro así como excelente
resistencia al aceite y a la oxidación. También se prefiere
especialmente el empleo de poliuretanos elastómeros. La preparación
de poliuretanos la conoce por principio el especialista y puede
efectuarse por ejemplo por poliadición de isocianatos en dioles y
polioles, diaminas y poliaminas y/o diácidos y poliácidos
carbónicos. Otros procedimientos de preparación están descritos en
"Römpp Chemie Lexikon, 9 Edición, 1993, páginas
3575-3577".
Los elastómeros y elastómeros termoplásticos los
conoce por principio el especialista y se describen por ejemplo en
"Römpp Chemie Lexikon, 9 Edición, 1993, páginas
1105-1197, 4570, 4571". El empleo de elastómeros
como producto sellante del elemento de conexión conforme a la
invención es ventajoso por el hecho de que los elastómeros se
pueden aplicar de forma sencilla. De acuerdo con la invención se
prefiere especialmente el empleo de elastómeros termoplásticos, ya
que éstos son de transformación sencilla. La preparación de
elastómeros la conoce por principio el especialista y puede
efectuarse por ejemplo por poliadición de isocianatos a dioles,
diaminas y/o ácidos dicarbónicos. Otros procedimientos de
preparación se describen en "Römpp Chemie Lexikon, 9 Edición,
1993, páginas 1105-1107,
14570-4571".
Los materiales antes indicados han resultado ser
ventajosos para el recubrimiento de roscas. Con ellos se puede
establecer una conexión que presenta unas características de sellado
duraderas. Dado que estos materiales son también resistentes al
calor, se pueden emplear en las aplicaciones antes citadas en la
técnica doméstica. Se trata de conducciones de agua potable,
tuberías de calefacción y conducciones de gas natural.
Los plásticos y resinas sintéticas citados se
adhieren muy bien al hilo de rosca de la rosca de modo que se evita
un desprendimiento involuntario y un traslado del producto sellante
a la zona exterior de la conexión roscada, donde el producto
sellante ya no despliega ningún efecto sellante.
Al mismo tiempo, los materiales citados
presentan unos valores de elasticidad ventajosos. Éstos aseguran de
que el producto sellante se adhiera a la rosca interior y a la rosca
exterior de la conexión roscada y rellena todo alrededor el espacio
intermedio correspondiente. Al mismo tiempo el producto sellante es
tan resistente frente a las cargas mecánicas que actúan sobre la
conexión roscada que se pueden evitar faltas de estanqueidad
incluso a lo largo de períodos de tiempo prolongados.
Los materiales antes citados se pueden emplear
también de modo preferente como mezclas, para combinar sus
propiedades de forma adecuada.
Entre los materiales citados se entiende en este
caso siempre un plástico o resina sintética que además de los
componentes principales respectivos puede presentar también otros
componentes secundarios, preferentemente en forma de añadidos o
aditivos, para mejorar las propiedades físicas y/o químicas
relevantes como puede ser la adherencia en el hilo de rosca, la
elasticidad, la resistencia química y/o la resistencia a las
temperaturas.
A pesar de todo, en una forma de realización
preferente el producto sellante puede consistir también únicamente
de uno de los materiales citados o puede ser una mezcla de ellos.
Esto no sólo simplifica el gasto de fabricación sino que procura
también que el producto sellante pueda tener una aplicación más
universal.
Las propiedades del producto sellante se mejoran
también de modo positivo para la aplicación respectiva por el hecho
de que al producto sellante se le añade un material de carga
adecuado. Los materiales de carga pueden evitar en particular el
escariado, la trituración y otras formas de destrucción de los
plásticos o resinas sintéticas que cumplen la función sellante.
El plástico de carga consiste al menos
parcialmente en fibras. De este modo se consigue de forma ventajosa
que el producto sellante unido de modo permanente con la rosca
presente las propiedades de las fibras, que son ventajosas cuando
se utiliza estopa tal como se había descrito anteriormente.
Se prefiere que las fibras contengan lana,
celulosa, poliamida, carbono, vidrio y/o poliimida, y/o que
consistan por lo menos de uno de estos materiales.
Lo ventajoso del empleo de lana es que la lana
es resistente a los productos químicos y presenta anisotropía al
rozamiento. La ventaja del empleo de la celulosa es que la celulosa
puede hincharse. La ventaja del empleo de la poliamida es que la
poliamida es estable y forma una buena unión con las
resinas/plásticos.
La ventaja del empleo de carbono es que el
carbono es altamente resistente y resiste a los productos químicos.
La ventaja del empleo del vidrio es que el vidrio es rígido e
higiénicamente inocuo, presentando además una buena unión con la
resina. La ventaja del empleo de la poliimida es que la poliimida es
altamente resistente y resiste a los productos químicos.
Las fibras pueden contener igualmente fibras
parcialmente sintéticas, por ejemplo fibras naturales encoladas. El
recubrimiento de los materiales naturales provoca una mejor
adherencia de las fibras al producto sellante.
Esto es igualmente aplicable para los materiales
de carga que contienen polvo silanizado y/o de arena imprimada. La
ventaja de emplear estos materiales es que forman una buena unión
con resina/plástico.
Además de esto es ventajoso que el material de
carga presente fieltros, polvos o copos que también pueden estar
constituidos por los materiales antes citados.
Lo ventajoso del empleo del fieltro es que es
bien penetrable y por lo tanto forma una buena conexión con la
resina/plástico. La ventaja del empleo de polvo es que se puede
homogeneizar mejor en la resina/el plástico que otras geometrías de
aditivos, y que además al enroscar apenas sufre daño. La ventaja del
empleo de copos es que son flexibles y que presentan alta
resistencia en estado comprimido.
Además de esto es posible emplear como material
de carga micropartículas cuyas dimensiones pueden estar dentro de
la gama micrométrica o también en la gama
sub-micrométrica. Debido a sus reducidas dimensiones
se puede conseguir una distribución muy homogénea del material de
carga en el producto sellante, de modo que las propiedades
provocadas por el material de carga están presentes uniformemente en
todo el producto sellante. Esto es especialmente ventajoso para
obtener un sellado uniforme.
De otro modo preferente el material de carga
puede presentar microcápsulas que contengan un material aditivo,
que debido a la solicitación mecánica por rozamiento y fuerzas de
cizallamiento revienten al enroscar la rosca y dejen libre el
material aditivo. De este modo se puede iniciar durante la
aplicación de la rosca un proceso físico o químico por parte de los
materiales aditivos, que solamente son liberados al efectuar el
enroscado.
Para esto es preferible que las microcápsulas
contengan un adhesivo, en particular un adhesivo de reacción. El
adhesivo puede provocar una mejor adherencia, no sólo en la rosca
interior, en la que ya se había aplicado el producto sellante sino
también se puede conseguir gracias al adhesivo una mejor adherencia
con la pieza roscada que se ha enroscado.
Como adhesivos se pueden emplear todos los
adhesivos conocidos. Se puede tratar de adhesivos de un solo
componente, que desplieguen su fuerza adherente de por sí al quedar
libres. Pero también puede estar contenido en las microcápsulas por
ejemplo un componente de un adhesivo de dos componentes, que al
enroscar la rosca salta de las microcápsulas y entonces reaccione
con otro componente que o bien está presente en el producto sellante
o salga del material de la rosca. De este modo se mejora aún más la
resistencia de la junta que había sido provocada por el producto
sellante.
Otra alternativa en la aplicación de las
microcápsulas consiste en que las microcápsulas presenten un
componente para el espumado. De este modo se puede iniciar durante
el enroscado un espumado del producto sellante, con lo cual se
puede rellenar aún mejor con el producto sellante el espacio
intermedio que se encuentra entre las dos partes roscadas. Con esto
se pueden por ejemplo mejorar puntos defectuosos que pudieran
aparecer debido a la solicitación mecánica del producto sellante al
enroscar entre sí las roscas.
Además de esto es ventajoso, con independencia
de la aplicación de las microcápsulas, si el mismo producto
sellante se encuentra presente sobre la rosca en forma espumada. De
este modo se obtiene una mayor elasticidad del producto sellante
con lo cual se pueden rellenar mejor los espacios intermedios entre
las partes roscadas. Debido a la elasticidad del producto sellante
se consigue también una mayor estabilidad de la conexión
roscada.
Otro material de carga que se puede añadir al
producto sellante consiste en un agente deslizante. Para ello se
prefiere que el agente deslizante contenga partículas en forma de
plaquitas, en particular partículas de poliolefino o partículas de
talco. Debido al agente deslizante el producto sellante presenta un
menor coeficiente de rozamiento, con lo cual se facilita el
enroscado en la rosca contraria y se evita que se desgarre el
producto sellante, por ejemplo debido a fenómenos de adherencia en
los flancos de las roscas al enroscar y eventualmente al girar en
sentido contrario.
Otra alternativa de un material de carga
consiste en que el producto sellante presente rompevirutas. Al
enroscar las dos partes roscadas se forman unos hilos o virutas
sólidos largos, alargados, que se desprenden del producto sellante
y que hay que eliminar en una fase de trabajo adicional. Para evitar
estas virutas largas se emplea el rompevirutas. El rompevirutas
presenta de modo ventajoso micropartículas sólidas con reducida
adherencia con el material del producto sellante, especialmente
conteniendo politetrafluoretileno (PTFE), poliolefinos y silicatos
estratificados.
Otra realización preferente del producto
sellante consiste en que éste presente por lo menos dos capas que
se diferencien por lo menos en una propiedad. De este modo el
producto sellante se puede ajustar por una parte en la zona de la
superficie de asiento de la rosca de tal modo que se consiga una
buena adherencia a la superficie de la rosca. Por otra parte, el
producto sellante se puede ajustar en la zona de la interacción con
la otra parte de la rosca por ejemplo en cuanto a las propiedades
de rompevirutas, en cuanto a las propiedades de elasticidad y/o en
cuanto al coeficiente de rozamiento.
En una primera realización, las por lo menos dos
capas pueden presentar diferente dureza, donde cada una tiene sus
ventajas resultantes de la alternativa.
Se prefiere que la capa próxima a la rosca, es
decir la capa base, tenga mayor dureza que la capa alejada de la
rosca, es decir la capa de recubrimiento. De este modo una capa base
dura del producto sellante condiciona una mejor fijación local en
la superficie de la rosca. Una capa de recubrimiento blanda más
flexible incrementa el efecto de sellado respecto a la rosca
opuesta. La capa base presenta para esto preferentemente una dureza
de 50 a 100 IRHD, preferentemente 60 a 90 IRHD, especialmente unos
80 IRHD. La capa de recubrimiento tiene preferentemente una dureza
de 20 a 70 IRHD, preferentemente de 40 a 60 IRHD, especialmente de
unos 50 IRHD. La abreviatura IRHD significa International Rubber
Hardness Degree (Grado Internacional de Dureza de la Goma).
En cambio si la capa próxima a la rosca es más
blanda que la capa alejada de la rosca se puede conseguir con esto
un par de giro menor debido a un menor rozamiento entre las partes
roscadas.
Una posible realización de la estructura
estratificada del producto sellante puede consistir por lo tanto en
que la capa próxima a la rosca presente materiales de carga para
ajustar la dureza, y que la capa alejada de la rosca presente
materiales de carga en forma de rompevirutas y/o agentes
deslizantes.
La disposición estratificada antes descrita del
producto sellante puede consistir por una parte en que las por lo
menos dos capas estén realizadas como capas independientes pero
unidas entre sí. Sin embargo también puede ser especialmente
ventajoso si las dos capas presentan entre sí unas transiciones en
forma de gradiente. En este caso y debido a la formación del
gradiente se obtiene una estructura homogénea, de modo que por lo
menos dos capas no se separen entre sí cuando aparezcan por ejemplo
fuerzas de cizallamiento al enroscar las partes roscadas.
El producto sellante ha sido descrito
anteriormente en cuanto a su composición detallada, sirviéndose de
diversos ejemplos de realización. Otro aspecto de la presente
invención consiste en la forma en la que se le da al producto
después de su aplicación sobre la rosca unas propiedades de
capacidad de carga permanente y estabilidad. Para ello se propone
que el producto sellante se endurezca por aumento de la temperatura
o por irradiación, especialmente por irradiación UV.
El producto sellante presentará en particular un
plástico o resina sintética endurecible a una temperatura superior
a la temperatura de trabajo de la conducción. Este plástico o esta
resina presenta en estado endurecido suficiente elasticidad para
satisfacer a largo plazo los requisitos relativos a las propiedades
de estanqueidad.
Por temperatura de trabajo se entiende aquí por
una parte una temperatura máxima de trabajo válida de modo general
y por otra parte una temperatura de trabajo que no se rebasa en
condiciones ordinarias durante el funcionamiento, o que por
cualquier motivo que sea no se deba rebasar.
Las temperaturas de trabajo máximas de validez
general están especificadas en particular para conducciones de gas
natural, de agua potable y de agua caliente. También en otros casos
puede estar especificada una temperatura de trabajo máxima lo cual
puede estar relacionado por una parte con la capacidad de carga del
material de la conducción o con disposiciones técnicas de
seguridad.
Por último existe también el caso en el que si
bien se podrían admitir temperaturas más altas, pero donde a causa
de unas condiciones marginales dadas no se rebase o no se pueda
rebasar una temperatura máxima. Esta clase de conducciones se
utilizan principalmente en la industria química, en la técnica
energética y en sectores similares.
La temperatura a la que se endurece el producto
sellante depende en gran medida de la respectiva composición del
producto sellante, pudiendo estar determinada la composición a su
vez por una multitud de factores que influyen. Aquí hay que pensar
entre otras cosas en la temperatura de trabajo de la conducción, su
presión nominal, la estabilidad química de la conducción y
similares. Pero preferentemente se emplearán productos sellantes
que endurezcan a una temperatura entre 130ºC y 450ºC durante
aproximadamente de 1 minuto a 20 minutos o también hasta 90 ó 120
minutos.
Los productos sellantes están sometidos entonces
durante el funcionamiento normal, es decir cuando la temperatura no
rebase la temperatura de trabajo máxima, a ninguna alteración
esencial de carácter físico o químico. Algo similar sólo cabría
imaginar a temperaturas del orden de las temperaturas de
endurecimiento. Pero éstas no se alcanzan nunca durante el
funcionamiento reglamentario, de modo que en el elemento de conexión
queda asegurado que el producto sellante presenta de forma duradera
un alto grado de elasticidad que es decisivo para un efecto de
sellado persistente.
El producto sellante endurece preferentemente a
una temperatura que esté por lo menos a 10ºC, preferentemente a
20ºC, más preferentemente a 50ºC por encima de la temperatura
máxima previsible o admisible durante el funcionamiento de la
conducción.
Una ventaja del producto sellante está también
en que se puede utilizar simultáneamente en unas gamas de
temperatura amplias sin que las propiedades físicas y químicas del
sellante se alteren debido a efectos térmicos. Esto es
especialmente aplicable para la elasticidad permanente mencionada.
Además de esto es ventajoso que el producto sellante presente
también una alta estabilidad química frente a una pluralidad de
medios y que el producto sellante tenga buena adherencia sobre
numerosos materiales que no se vayan a recubrir con otros
plásticos.
Otra medida para mejorar la conexión entre la
rosca y el producto sellante consiste en que la superficie de la
roscas tenga un tratamiento previo. Por una parte, el tratamiento
previo puede consistir en que la superficie de la rosca se haya
hecho rugosa por chorreado de partículas o por decapado. Por otra
parte, la superficie de la roscas puede haber sido tratada
previamente con un agente adherente o una imprimación. En todos los
ejemplos descritos se consigue mediante el tratamiento previo una
mejor adherencia del producto sellante en el material de la
rosca.
Como elemento de conexión se consideran por
principio todos los elementos de conexión conocidos por el estado
de la técnica que pueden ser parte de una conexión roscada. Para
ello en principio no importa qué clase de rosca esté prevista en el
elemento de conexión o si la rosca es de un solo hilo o de entradas
múltiples. En consecuencia, estas diferencias no se seguirán
debatiendo, sin que esto equivalga a una limitación.
El producto sellante permite conseguir un
sellado seguro de roscas triangulares, trapezoidales, redondas,
rebajadas u otras roscas usuales. Según la aplicación se puede
emplear igualmente una rosca cilíndrica o una rosca cónica. En el
caso de roscas cónicas se puede mejorar la estanqueidad de una junta
por lo demás metálica mediante el empleo del producto sellante, o
se puede reducir la fuerza necesaria para apretar la conexión
roscada a igualdad de sellado ya que el producto sellante se puede
deformar mucho más fácilmente que el metal de la rosca interior o
de la rosca exterior.
La decisión sobre el tipo de rosca que se vaya a
utilizar puede apoyarse esencialmente en los criterios ya conocidos
sin tener en cuenta el sellado. Pueden utilizarse incluso roscas de
plástico.
El sellado de la conexión roscada como tal tiene
lugar por el aplastamiento del producto sellante entre los hilos de
rosca de la conexión roscada. Durante este aplastamiento el producto
sellante crea unas fuerzas de recuperación que se oponen al
aflojamiento involuntario de la conexión roscada.
Por otra parte el elemento de conexión se puede
dotar del producto sellante mucho antes de su utilización. Debido a
la resistencia del producto sellante se evita con seguridad que
quede dañado el producto sellante a causa de un almacenamiento
durante un período de tiempo prolongado o por efectos mecánicos
durante el transporte o al enroscar. La fabricación del elemento de
conexión y la aplicación del producto sellante se realiza
preferentemente en un proceso de fabricación conjunto y de modo
inmediatamente consecutivo. Mediante el empleo de las técnicas de
mecanizado adecuadas y la producción de mayores cantidades se puede
reducir al mínimo el gasto de aplicación del producto sellante y
evitar errores de recubrimiento en la obra.
En este caso, al realizar una conexión roscada
el usuario no tiene que preocuparse del sellado, sino que puede
tomar simplemente elementos de conexión ya
pre-recubiertos de un almacén y enroscarlos entre sí
sin ninguna operación intermedia. Para ello tampoco se necesita
proceder con especial cuidado. Por lo general existe incluso la
posibilidad de volver a soltar sin problemas una unión roscada ya
establecida y volver a enroscarla de nuevo. La estanqueidad de la
conexión roscada no se ve afectada negativamente por este hecho a
diferencia de las juntas de rosca conocidas por el estado de la
técnica.
Además de esto puede ser ventajoso si la rosca
recubierta se humedece con un líquido de modo que al enroscar se
tengan que superar unas fuerzas de rozamiento menores. Como líquidos
pueden utilizarse agua así como grasas o aceites. Si se utiliza la
rosca en conducciones de agua potable entonces es naturalmente
necesario que el líquido sea compatible con el agua potable. En
este caso se pueden considerar además del agua especialmente grasas
o aceites alimentarios.
La zona de la rosca o del hilo de rosca que
lleva el producto sellante se describe aquí por el número de
vueltas del hilo de rosca. Dicho de otra manera, una vuelta completa
es la longitud del hilo de rosca que se necesita para rodear 360º
el domo o núcleo de la rosca. La distancia entre el punto de partida
y el punto final corresponde a una vuelta completa a lo largo de la
rosca del hilo de rosca. Si para un determinado elemento de
conexión se conoce la rosca entonces el especialista conoce sin más
por la indicación formulada en las vueltas, dónde hay producto
sellante o no lo hay.
Con vistas a la aplicación del producto sellante
sobre la rosca se prefiere que la rosca sea una rosca exterior,
siendo naturalmente también posible prever el producto sellante en
una rosca interior. Pero para ello hay que considerar un mayor
gasto de fabricación. El efecto del producto sellante finalmente es
idéntico en ambos casos.
En otra forma de realización preferida está
previsto que el producto sellante rellene esencialmente la rosca.
Dicho de otra manera, esto significa que la rosca que hacia el
exterior está limitada por los extremos de los flancos de la rosca
está rellenada por lo menos en un 80%, preferentemente por lo menos
en un 90%. Pero como alternativa cabe también la posibilidad de que
la rosca se haya llenado en exceso, es decir que sobresalga
material sellante por los extremos exteriores del flanco de la
rosca. En particular hay presente aproximadamente un 10% a 20% más
de producto sellante que lo que puede absorber la rosca para llegar
a su llenado completo. En principio se prefiere prever tanto más
cantidad de producto sellante cuanto mayor sea el diámetro de la
rosca.
La cantidad correspondiente de producto sellante
asegura entonces un sellado satisfactorio con independencia de la
rosca utilizada en el elemento de conexión y de la correspondiente
rosca contraria. El producto sellante naturalmente ha de presentar
suficiente elasticidad. La deformación elástica al enroscar puede
estar superpuesta no obstante eventualmente por una deformación
plástica. Además se puede excluir el desprendimiento de producto
sellante debido a las fuerzas que aparecen durante el roscado.
Pero en principio cabe también imaginar que la
rosca no esté esencialmente llena en su totalidad. En este caso la
rosca está preferentemente llena precisamente hasta que la cantidad
de producto sellante o el volumen de producto sellante en la rosca
sea suficiente después de enroscar con una rosca opuesta, para
rellenar el espacio intermedio entre la rosca interior y la rosca
exterior de la unión roscada formada de este modo, en la zona del
tramo del producto sellante. Para ello un especialista puede
determinar sin más problemas el volumen de producto sellante
necesario si se ha determinado el tipo y tamaño de las dos roscas
que se vayan a enroscar entre sí.
De acuerdo con otra realización de la invención,
el producto sellante puede estar aplicado en el hilo de rosca,
próximo al contorno. Se entiende por aplicación próxima al contorno
un recubrimiento esencialmente uniforme de la superficie de la
rosca. También se puede hablar de un revestimiento uniforme de la
rosca con el material del producto sellante. No se trata de un
espesor más o menos constante del recubrimiento sino de que todas
las partes de la rosca queden recubiertas. Porque a diferencia de
rellenar la rosca, que se ha explicado en otro lugar de esta
descripción, en la aplicación del revestimiento próxima al contorno,
lo que importa es que también estén dotadas del producto sellante
las puntas de la rosca y no solo los flancos de la rosca y el fondo
de la rosca. En cualquier caso deberá estar garantizado que al
enroscar entre sí las piezas roscadas se garantice por el producto
sellante un sellado entre las partes roscadas, por lo menos en una
vuelta completa de la rosca.
Para no dificultar innecesariamente el enroscado
de los elementos de conexión se ha previsto en una forma de
realización también preferida que el producto sellante esté previsto
sobre hasta 10 o incluso más vueltas completas del paso de rosca en
el paso de rosca. La cantidad óptima de vueltas depende aquí
naturalmente de cada caso. Por lo general basta sin embargo que el
producto sellante esté previsto sobre dos a cinco vueltas completas
en la rosca.
El manejo del elemento de conexión se puede
mejorar también de modo alternativo o adicional por el hecho de que
la rosca no presente producto sellante en uno de los extremos de
enroscado, por lo menos en una vuelta completa del paso de rosca.
Esto facilita el enroscado del elemento de conexión y reduce el
riesgo de bloqueo por ladeo mientras se están acoplando entre sí
los elementos de conexión de una conexión roscada. Se consigue
todavía mayor facilidad al enroscar si los dos o incluso tres
primeras vueltas completas del paso de rosca del extremo de
enroscado están exentos de producto sellante. Naturalmente se puede
prever que en el extremo de enroscado esté prevista una zona exenta
de producto sellante, de una longitud cualquiera. Pero a partir de
una cierta longitud de esta zona ya no se facilita apreciablemente
el enroscado.
Para asegurar que el producto sellante no es
expulsado fuera de la conexión roscada, lo que entre otras cosas
puede ser indeseable por motivos ópticos, se ha previsto en la
realización del elemento de conexión y por el extremo de la rosca
opuesto al extremo de enroscado una vuelta completa del hilo de
rosca que está exento de producto sellante. Si se plantean
requisitos muy rigurosos en cuanto al aspecto óptico de la conexión
roscada puede ser conveniente que el producto de sellado esté libre
de producto de sellado en dos o incluso tres vueltas completas del
hilo de rosca. El número de vueltas del hilo de roscas exentas de
producto sellante se puede incrementar por principio, pero esto
puede dar lugar en determinados casos a una longitud de rosca en
conjunto más larga.
Otra realización de la presente invención
consiste en que en la rosca está prevista una ranura tallada
radialmente, y porque la ranura esté dotada de producto sellante.
Mediante la ranura radial se asegura que el producto sellante tiene
disponible un volumen mayor dentro del cual se puede desplazar o
comprimir. La ranura permite además que en la rosca opuesta por lo
menos una vuelta completa esté rodeada en cualquier caso de producto
sellante y se evite el asiento directo de las dos partes roscadas
sin que haya producto sellante entre las superficies de asiento. De
este modo se mejora la fiabilidad del sellado entre las partes
roscadas.
De modo alternativo o adicional se puede prever
en otra realización preferente una o más ranuras talladas
axialmente en la rosca, que estén dotadas de producto sellante. Las
ranuras axiales atraviesan los pasos de rosca, que también están
rellenos de producto sellante en una de las formas antes descritas.
También en este caso las ranuras sirven como depósito de producto
sellante.
Antes se han descrito las ranuras como ranuras
talladas expresamente en dirección radial o axial. Sin embargo
dentro del marco de la invención existe también la posibilidad de
prever ranuras que transcurran formando un ángulo respecto a la
extensión radial o un ángulo respecto a la extensión axial. Esta
clase de ranuras de trazado oblicuo se pueden aplicar en la forma
que se desee y presentan las mismas propiedades y ventajas a las
que las descritas anteriormente para ranuras radiales y/o
axiales.
El problema técnico antes planteado se resuelve
conforme a la invención también mediante un elemento de conexión
para establecer una conexión roscada estanca a los fluidos en una
conducción donde el elemento de conexión presenta una rosca. Para
resolver el problema está prevista en la rosca por lo menos una
ranura tallada en dirección radial, estando dotada la ranura de
producto sellante.
Además de esta forma de realización que también
forma parte de la invención no están dotados uno o varios hilos de
rosca con producto sellante sino que está dotada del producto
sellante la ranura radial, que atraviesa los hilos de rosca en
dirección axial. El producto sellante situado en la ranura tallada
en dirección radial se puede comparar con una arandela de junta,
que sin embargo no está dispuesta suelta en la ranura sino unida
con la ranura de forma permanente.
Tal como ya se había explicado con detalle
anteriormente, el producto sellante contiene un material elegido de
entre el siguiente grupo y/o consiste por lo menos en uno de estos
materiales:
- \quad
- Siliconas, fluoropolímeros, en particular perfluoralcoxipolímeros, resinas epoxídicas y poliuretano. El producto sellante puede contener también un elastómero, preferentemente un elastómero termoplástico, y/o consistir en éste.
Además de la posibilidad de que la ranura
tallada en dirección radial esté dotada ella sola de producto
sellante puede estar previsto aquí también que estén dotadas de
producto sellante la ranura tallada en dirección radial así como
los hilos de rosca que la rodean. De este modo se obtiene la forma
de realización ya descrita anteriormente.
Otras propiedades y ventajas de esta forma de
realización alternativa del elemento de conexión vienen dadas por
la descripción antes indicada de las características de los
diferentes ejemplos de realización. Para evitar repeticiones se
remite a esos ejemplos.
En el trozo de tubo conforme a la invención y la
válvula conforme a la invención está previsto que un extremo de
conexión sea un elemento de conexión de la clase antes citada. Pero
en el trozo de tubo o en la válvula también pueden estar previstos
dos o más elementos de conexión. En el caso de una tubería compuesta
por trozos de tubo sin embargo se debería asegurar que cada
conexión roscada de la tubería sea un elemento de conexión con un
producto sellante que ha sido endurecido a una temperatura superior
a la temperatura máxima de trabajo.
El problema técnico antes mencionado se resuelve
también mediante un procedimiento para la producción de un elemento
de conexión en el que la rosca y/o la ranura radial del elemento de
conexión están revestidas al menos parcialmente con un producto
sellante, y donde el producto sellante a continuación se calienta o
irradia para que endurezca. Mediante el endurecimiento del producto
sellante se establece una unión estrecha con la rosca, de modo que
al enroscar con otra pieza roscada el producto sellante no se
desprende de la superficie de la rosca y por lo tanto permite
establecer una junta permanente entre las dos partes roscadas.
En una realización preferente del procedimiento
está previsto que el producto sellante se caliente para endurecer
preferentemente a una temperatura superior a la temperatura de
trabajo de la conducción. De este modo se pueden fabricar los
elementos de conexión de forma sencilla y en gran cantidad.
Si como producto sellante se emplea por ejemplo
una silicona, entonces las temperaturas de endurecimiento pueden
ser del orden de 170ºC, siendo los tiempos de tratamiento del orden
de 2 a 10 minutos, preferentemente de 5 minutos. Si como producto
sellante se emplea un PFA entonces las temperaturas de
endurecimiento pueden estar dentro de la gama de 280ºC a 320ºC,
siendo los tiempos de tratamiento de orden de 5 a 15 minutos,
preferentemente de 10 minutos. Los valores numéricos antes citados
deben entenderse meramente a título de ejemplo y no limitan la
invención.
En otra forma preferente, la rosca o al menos un
parte de la rosca también se puede precalentar. De este modo la
superficie de la parte roscada está mejor preparada para la
aplicación del producto sellante.
Igualmente puede estar previsto que se empleen
medios que limitan, a una predeterminada parte parcial de la rosca
la zona de la rosca sobre la que se aplica el producto sellante. De
este modo se pueden dejar libres sin problema vueltas del hilo de
rosca en el extremo de enroscado y/o en el extremo de la rosca
opuesto a éste, estando previsto el producto sellante sólo en una
zona intermedia.
Tal como ya se ha descrito anteriormente, para
los productos sellantes de silicona o PFA que pueden utilizarse
como ejemplo se obtienen unos campos de temperatura de tratamiento y
tiempos de tratamiento preferentes mediante los cuales aquellos se
pueden aplicar dentro del marco del procedimiento conforme a la
invención.
A continuación se describe la invención con
mayor detalle sirviéndose de un ejemplo de realización y haciendo
referencia al dibujo adjunto. En el dibujo se muestran
Fig. 1 un ejemplo de realización de un elemento
de conexión en una representación en sección,
Fig. 2 el detalle II de la Fig. 1 en una
representación esquemática ampliada,
Fig. 3 el ejemplo de realización del elemento de
conexión de la Fig. 1 como parte de una conexión roscada,
Fig. 4 el detalle IV de la Fig. 3 con una rosca
triangular en una representación esquemática ampliada,
Fig. 5 un ejemplo de realización de un elemento
de conexión con una rosca cónica que está dotada de producto
sellante de forma próxima al contorno,
Fig. 6 un ejemplo de realización de un elemento
de conexión con una rosca cónica que está dotada de una ranura
tallada en dirección radial,
Fig. 7 un ejemplo de realización de un elemento
de conexión con una rosca cónica que está dotada de una ranura
tallada en dirección axial, en una vista en perspectiva, y
Fig. 8 el ejemplo de realización representado en
la Fig. 7 visto en sección.
La Fig. 1 muestra un elemento de conexión 1 con
una rosca cilíndrica exterior. La rosca 2 está formada por un hilo
de rosca 3, que está formado por un fondo de rosca 4 y dos flancos
de rosca 5 contiguos a ambos lados del fondo de rosca 4. El hilo de
rosca 3 se extiende a lo largo de toda la rosca 2 desde el extremo
de enroscado 6 hasta el extremo opuesto 7 de la rosca 2.
En un tramo parcial del hilo de rosca 3 sobre la
rosca 2 está previsto un producto sellante 8. El producto sellante
8 está firmemente adherido al hilo de rosca 3 de la rosca 2 y
asienta esencialmente en toda su superficie en el fondo de la rosca
4 y en los flancos de la rosca 5. El tramo parcial dotado del
producto sellante 8, el tramo de producto sellante 9, se extiende
en el ejemplo de realización representado en la Fig. 1 a lo largo
de 7 vueltas completas del hilo de rosca.
Aunque en las Fig. 1 a 4 está representado un
producto sellante adherido enteramente, no es absolutamente
imprescindible que el producto sellante asiente completamente. En
este caso sin embargo las fuerzas de unión entre producto sellante
y el hilo de rosca son especialmente grandes. Si el producto
sellante presenta unas buenas propiedades de fluencia en el momento
de su aplicación se puede conseguir también sin problemas un
asiento completo. Un asiento únicamente por tramos o por zonas del
producto sellante en principio no es nocivo siempre y cuando el
producto sellante aglutinante esté adherido como tal firmemente en
el hilo de rosca de modo que no pueda llegar a producirse un
desprendimiento involuntario del producto sellante.
\newpage
El tramo de producto sellante 9 no limita ni con
el extremo de enroscado 6 ni con el extremo opuesto 7 de la rosca
2. Entre el extremo de enroscado 6 de la rosca 2 y el tramo de
producto sellante 9 está dispuesto más bien un tramo de enroscado
10, que se extiende a lo largo de tres vueltas completas del hilo de
rosca.
Por el lado del tramo de producto sellante 9
alejado del extremo de enroscado 6 se extiende hasta el final 7 de
la rosca 2 un tramo final 11 que igual que el tramo final 10 está
exento de producto sellante 8. En el ejemplo de realización de la
Fig. 1, este tramo final 10 se extiende en una longitud de ocho
vueltas completas del hilo de rosca.
El tramo de producto sellante 9, el tramo de
enroscado 10 y el tramo final 11 pueden presentar también otras
dimensiones. Lo importante es en cualquier caso que el producto
sellante 8 esté previsto por lo menos a lo largo de una vuelta
completa del hilo de rosca y como máximo a lo largo de un número de
vueltas que justamente permitan todavía establecer una conexión
roscada estanca a los fluidos, con una aplicación de fuerza
previamente establecida. Para reducir la longitud de la rosca se
puede renunciar al tramo de enroscado 10 y al tramo final 11.
Además el tramo de producto sellante 9 puede resultar muy corto ya
que las fuerzas de recuperación del producto sellante impiden que
se suelte involuntariamente la conexión roscada si la rosca exterior
y la rosca interior solamente están acopladas entre sí a lo largo
de un tramo corto del hilo de rosca.
Por la Fig. 9 se deduce que en el ejemplo de
realización de la Fig. 1 el hilo de rosca 3 está esencialmente
completamente lleno, es decir aproximadamente hasta la altura total
de los flancos de la rosca, en la zona del tramo de producto
sellante 9. Por otra parte la rosca está indicada sólo
esquemáticamente en la Fig. 2 ya que en principio puede utilizarse
cualquier tipo de rosca conocido.
En la Fig. 3 está representado el ejemplo de
realización de la Fig. 1 como parte de una conexión roscada 12
junto con un manguito 13 que presenta una rosca interior cilíndrica.
Tal como se deduce de la Fig. 3, el producto sellante no se cizalla
como tal a pesar de las fuerzas de cizallamiento que aparecen como
tal, ni es empujado por delante de la zona de enroscado. El
producto sellante 8 permanece más bien esencialmente en el mismo
lugar con relación al elemento de conexión 1. El producto sellante
8 únicamente se aplasta entre la rosca interior y la rosca
exterior. Si el espacio intermedio entre la rosca interior y la
rosca exterior es muy pequeño puede suceder que el producto
sellante 8 se extienda hacia hilos de rosca contiguos. De forma
alternativa o adicional también se puede cizallar una parte del
producto sellante 8 al enroscarlo, y eventualmente puede dar lugar
a un sellado de la conexión roscada 12 en el tramo final 12. Debido
al tramo de enroscado 10 y al tramo final 11 el producto sellante 8
no se sale ni por el extremo de enroscado 6 del elemento de conexión
1 ni por el extremo de enroscado del manguito 13.
La Fig. 4 muestra una vista ampliada indicando
cómo el producto sellante 8 rellena de forma estanca a los fluidos
el espacio intermedio entre la rosca exterior del elemento de
conexión 1 y la rosca interior del manguito 13, debido al
aplastamiento. En la forma de realización representada se ha
previsto una rosca triangular que presenta un fondo de rosca
lineal. El hilo de rosca de la rosca puede estar formado o limitado
por lo tanto naturalmente también esencialmente sólo por los
flancos de la rosca.
La Fig. 5 muestra un elemento de conexión 1 con
rosca cónica 2. A diferencia de los ejemplos de realización antes
representados, el producto sellante 8 está aplicado en este caso
próximo al contorno en el hilo de rosca 3. Se entiende por
aplicación próxima al contorno que el producto sellante 8 está
aplicado con un espesor esencialmente uniforme en forma de capa
sobre la rosca 2, y no importa qué grado de llenado presentan los
hilos de rosca 3. Al enroscar con una rosca contraria se comprime el
producto sellante 8 de forma similar a la antes descrita dando
lugar a un sellado permanente de las dos partes de rosca enroscadas
entre sí.
La Fig. 6 muestra otro ejemplo de realización de
un elemento de conexión 1 conforme a la invención que también está
dotado de una rosca cónica 2. En este caso está prevista una ranura
15 tallada radialmente que atraviesa la rosca exterior 2 en
dirección axial. Tal como se puede reconocer en la Fig. 6, sólo la
ranura 15 está dotada de producto sellante 8. Por este motivo se
obtiene el efecto de un anillo de junta que esté firmemente unido
con la rosca y en el que se clava la rosca opuesta provocando un
efecto de sellado.
En la Fig. 6 está representada una rosca con una
ranura 15. Además de esto naturalmente existe también la
posibilidad de prever a lo largo de la rosca 2 varias ranuras 15
talladas en dirección radial.
Tal como se ha descrito anteriormente, en el
ejemplo de realización representado en la Fig. 6 es solamente la
ranura 15 la que está dotada de producto sellante. En otra
realización que no está representada en las Figuras, pueden estar
dotados de producto sellante también por lo menos los hilos de rosca
situados a ambos lados de la ranura. De este modo se combinan entre
sí las dos variantes, sirviendo la ranura radial 15 como depósito
de producto sellante.
Las Fig. 7 y 8 muestran otro ejemplo de
realización de un elemento de conexión 1 conforme a la invención con
una rosca interior cónica 2. A diferencia del ejemplo de
realización representado antes mediante la Fig. 6, el elemento de
conexión 1 presenta en la rosca 2 tres ranuras 17 talladas en
dirección axial. En las Fig. 7 y 8 se han representado las ranuras
7 sin recubrimiento, para aclarar la geometría. De acuerdo con la
presente invención sin embargo está previsto que las ranuras 17
estén dotadas al menos parcialmente de producto sellante 8 y de
este modo sirvan también como depósito de producto sellante. Ahora
bien, para obtener un sellado completo entre dos partes roscadas se
requiere que por lo menos un hilo de rosca completo esté dotado de
producto sellante tal como se había explicado antes mediante las
Fig. 1 a 4.
Claims (43)
1. Elemento de conexión para establecer una
conexión roscada (12) estanca a los fluidos en una conducción,
- -
- con una rosca (2),
- -
- con un hilo de rosca (3) limitado por un fondo de rosca (4) y los flancos de rosca contiguos (5),
- -
- por un producto sellante (8) dispuesto por lo menos a lo largo de una vuelta completa del hilo de rosca (3) en la rosca (3),
- -
- donde entre el producto sellante (8) y el hilo de rosca (3) se forma una unión adherente,
- -
- donde el producto sellante está elegido por lo menos de entre un material que contiene los grupos siguientes: Siliconas, fluoropolímeros, en particular perfluoralcoxipolímeros, resinas epoxídicas y/o poliuretanos.
- -
- Donde el producto sellante (8) presenta un material de carga, caracterizado porque el material de carga presenta fibras.
2. Elemento de conexión según la reivindicación
1, caracterizado porque el producto sellante (8) contiene
una mezcla de por lo menos dos de los materiales citados en la
reivindicación 1.
3. Elemento de conexión según la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque las fibras contienen lana,
celulosa, poliamida, carbono, vidrio y/o poliimida.
4. Elemento de conexión según la reivindicación
3, caracterizado porque las fibras contienen fibras naturales
encoladas, polvo silanizado o arena imprimada.
5. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el material de
carga presenta partículas de fieltro, polvo o copos.
6. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el material de
carga presenta micropartículas.
7. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el material de
carga presenta microcápsulas.
8. Elemento de conexión según la reivindicación
7, caracterizado porque las microcápsulas contienen un
adhesivo, en particular un adhesivo de reacción.
9. Elemento de conexión según la reivindicación
7, caracterizado porque las microcápsulas presentan un
componente para el espumado.
10. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el producto de
sellado (8) está presente en la rosca en forma espumada.
11. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el producto
sellante (8) presenta un agente de deslizamiento.
12. Elemento de conexión según la reivindicación
11, caracterizado porque el agente de deslizamiento presenta
micropartículas en forma de plaquitas, en particular partículas de
poliolefinos o partículas de talco.
13. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el producto
sellante (8) presenta rompevirutas.
14. Elemento de conexión según la reivindicación
13, caracterizado porque el rompevirutas contiene
micropartículas con escasa adherencia con el material del producto
sellante (8), conteniendo especialmente politetrafluoretileno
(PTFE), poliolefinos y silicatos estratificados.
15. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el producto
sellante (8) presenta por lo menos dos capas que se diferencian por
lo menos por una propiedad.
16. Elemento de conexión según la reivindicación
15, caracterizado porque las por lo menos dos capas tienen
diferente dureza.
17. Elemento de conexión según la reivindicación
16, caracterizado porque la capa próxima a la rosca (2) es
más dura que la capa alejada de la rosca.
\global\parskip0.930000\baselineskip
18. Elemento de conexión según la reivindicación
16, caracterizado porque la capa próxima a la rosca (2) es
más blanda que la capa alejada de la rosca.
19. Elemento de conexión según la reivindicación
15, caracterizado porque la capa próxima a la rosca (2)
presenta materiales de carga para ajustar la dureza, y porque la
capa alejada de la rosca presenta materiales de carga en forma de
rompevirutas y/o agentes deslizante.
20. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque las por lo
menos dos capas presentan transiciones en forma de gradientes.
21. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 20, caracterizado porque el producto
sellante (8) se endurece por aumento de la temperatura o por
irradiación, en particular por irradiación UV.
22. Elemento de conexión según la reivindicación
21, caracterizado porque el producto sellante (8) presenta
un plástico que endurece a una temperatura superior a la temperatura
de trabajo de la conducción.
23. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 22, caracterizado porque la superficie
de la rosca (2) se somete a un tratamiento previo para mejorar la
unión con el producto sellante.
24. Elemento de conexión según la reivindicación
23, caracterizado porque la superficie de la rosca (2) se
hace rugosa por chorreado de partículas o por decapado.
25. Elemento de conexión según la reivindicación
23, caracterizado porque la superficie de la rosca (2) está
sometida a un tratamiento previo por un agente adherente o una
imprimación.
26. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 25, caracterizado porque la rosca (2) es
una rosca exterior.
27. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 26, caracterizado porque el producto
sellante (8) rellena la rosca (3) esencialmente en su totalidad o
que la rosca (3) esté llena en exceso.
28. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 26, caracterizado porque el producto
sellante (8) se aplica próximo al contorno en el hilo de rosca.
29. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 28, caracterizado porque el producto
sellante (8) está previsto en el hilo de rosca (3) a lo largo de
dos a diez vueltas completas del hilo de rosca (3).
30. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 28, caracterizado porque el producto
sellante (8) está previsto en el hilo de rosca (3) a lo largo de
dos a cinco vueltas completas del hilo de rosca (3).
31. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 30, caracterizado porque en un extremo
de enroscado (6) de la rosca (2) el hilo de rosca (3) está libre de
producto sellante (8) a lo largo de por lo menos una vuelta
completa del hilo de rosca, preferentemente a lo largo de dos o tres
vueltas completas del hilo de rosca.
32. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 31, caracterizado porque en el extremo
(7) de la rosca (2) opuesto al extremo de enroscado el hilo de
rosca (3) está exento de producto sellante (8) a lo largo de por lo
menos una vuelta completa del hilo de rosca, preferentemente de dos
o tres vueltas completas del hilo de rosca.
33. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 32, caracterizado porque en la rosca (2)
está prevista por lo menos una ranura (15) tallada en dirección
radial, y porque la por lo menos una ranura (15) está dotada de
producto sellante.
34. Elemento de conexión según una de las
reivindicaciones 1 a 33, caracterizado porque en la rosca (2)
están previstas una o varias ranuras (17) talladas en dirección
axial, y porque las ranuras (17) están dotadas de producto
sellante.
35. Elemento de conexión para establecer una
conexión roscada (12) estanca a los fluidos en una conducción,
- -
- con una rosca (2),
- -
- donde en la rosca (2) está prevista una ranura (15) tallada en dirección radial y está dotada la ranura (15) de producto sellante,
- -
- donde el producto sellante (8) contiene por lo menos un material elegido de entre el grupo siguiente: Siliconas, fluoropolímeros, en particular perfluoralcoxipolímeros, resinas epoxídicas y/o poliuretanos,
- -
- presentando el producto sellante (8) un material de carga, caracterizado porque
- el material de carga presenta fibras.
\global\parskip1.000000\baselineskip
36. Elemento de conexión según la reivindicación
35, caracterizado porque la ranura (15) tallada en dirección
radial y los hilos de rosca contiguos (3) de la rosca (2) están
dotados al menos parcialmente de producto sellante (8).
37. Elemento de conexión según la reivindicación
35 ó 36, caracterizado por una de las características
indicadas en las reivindicaciones 2 a 34.
38. Trozo de tubo para una tubería estanca a los
fluidos,
- -
- con por lo menos dos extremos de conexión,
- -
- donde un extremo de conexión presenta un elemento de conexión conforme a una de las reivindicaciones 1 a 37.
39. Válvula para una conexión estanca a los
fluidos
- -
- con por lo menos un extremo de conexión,
- -
- donde por lo menos un extremo de conexión presenta un elemento de conexión según una de las reivindicaciones 1 a 37.
40. Procedimiento para la producción de un
elemento de conexión según una de las reivindicaciones 1 a 37,
- -
- donde la rosca y/o la ranura radial y/o la ranura axial del elemento de conexión se reviste al menos parcialmente de un producto sellante, y
- -
- donde el producto sellante a continuación se calienta o irradia para su endurecimiento.
41. Procedimiento según la reivindicación
40,
donde el producto sellante se calienta para su
endurecimiento a una temperatura superior a la temperatura de
trabajo de una conducción en la que se va a recibir el elemento de
conexión.
42. Procedimiento según la reivindicación
41,
en el que como producto sellante se emplea una
silicona que se trata a una temperatura del orden de 170ºC a lo
largo de un período de tiempo de 2 a 10 minutos, preferentemente de
5 minutos.
43. Procedimiento según la reivindicación
41,
en el que se utiliza como producto sellante un
perfluoroalcoxi (PFA), que se trata a una temperatura del orden de
280ºC a 320º a lo largo de un período de tiempo de 5 a 15 minutos,
preferentemente de 10 minutos.
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