ES2644915T3 - Pieza de empalme a presión para una conexión roscada y procedimiento para conectar una pieza de empalme a una conexión roscada - Google Patents

Pieza de empalme a presión para una conexión roscada y procedimiento para conectar una pieza de empalme a una conexión roscada Download PDF

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Ralf HALBE
Ulrich Arning
Andreas MÜLLER
Christian Becker
Frank Kasperkowiak
Reiner Mester
Peter MASSOW
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Description

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DESCRIPCION
Pieza de empalme a presion para una conexion roscada y procedimiento para conectar una pieza de empalme a una conexion roscada
La presente invencion se refiere al uso de una pieza de empalme para conectarse a una conexion roscada de una tuberla, en particular a una tuberla de agua, o a un accesorio de griferla para prensarse con una herramienta de prensado, en la que la pieza de empalme comprende un cuerpo de base, una seccion de rosca y un cuerpo estanqueizante dispuesto en la seccion de rosca, en la que el cuerpo de base en el lado opuesto a la seccion de rosca presenta una superficie de prensado, en la que el cuerpo estanqueizante presenta una forma basica cillndrica y se extiende axialmente por lo menos a lo largo de una espira, preferentemente por lo menos a lo largo de dos espiras de la rosca a ser estanqueizada de la conexion roscada, y en la que el cuerpo estanqueizante esta provisto por lo menos parcialmente de una rosca. La presente invencion tambien se refiere a un procedimiento para conectar una pieza de empalme a una conexion roscada de una tuberla.
En la nueva instalacion o en la reparacion de tuberlas existentes, en particular instalaciones domesticas de tuberlas de agua potable o de calefaccion, de manera regular es necesario formar transiciones mediante conexiones roscadas. Normalmente, para esto se emplean roscas conicas. El diametro nominal de la roscada conica despues de algunas vueltas corresponde al de una rosca antagonista cillndrica. Al continuar apretando la conexion, las roscas se enclavan entre si y de esta manera tienen un efecto de estanqueizacion metalica. Aun asl, tales roscas de tubo Whitworth o “roscas R”, antes de establecer la conexion roscada se proveen adicionalmente con medios de obturacion tales como teflon o canamo, con el fin de rellenar los espacios que puedan haber quedado y asegurar asl una estanqueidad segura y permanente.
Este tipo de instalacion consume mucho tiempo y debido al uso de medios o pastas de obturacion separados, no siempre son higienicamente inobjetables. Ademas, los medios de obturacion normalmente se aplican de forma manual, por lo que se pueden producir irregularidades en la obturacion. Adicionalmente, en la fabricacion de la conexion mediante herramientas, por ejemplo, llaves de tornillo o tenazas para tubos, en parte se introducen elevados pares de fuerza en la conexion. Por lo tanto, al establecer la conexion roscada, entre los diferentes componentes y el sistema de tuberla se pueden producir danos en las roscas o los componentes. Ademas, las conexiones roscadas deben ser comprobadas por el tecnico en cuanto a su estanqueidad, lo que tambien consume mucho tiempo. Componentes de este tipo pueden ser, por ejemplo, las entradas y salidas de acumuladores de agua caliente, calderas de calefaccion, accesorios de griferla, filtros o valvulas.
En principio, las piezas de empalme descritas pueden ser empleadas para tuberlas con fluidos llquidos o gaseosos. Si en el texto siguiente la presente invencion se describe basandose en tuberlas de agua, esto de ninguna manera se ha de interpretar como restrictivo o limitativo.
En el documento US 2.380.690 A se desvela un acoplamiento de tubo. Se provee un elemento de obturacion hecho de un metal mas blando y presenta una rosca.
El documento 2006/0208488 A1 se refiere a un acoplamiento de tubo para tuberlas de aceite y gas, en el que un tubo se atornilla por medio de una conexion de rosca en otro tubo y se somete a un ensanchamiento radial.
En el documento BE 884150 A se desvela una pieza de conexion con un casquillo, en la que la seccion en el lado de extremo del casquillo puede estar configurada con una nervadura en forma de rosca y un elemento de obturacion.
El documento EP 1 626 217 A1 desvela la conexion de una pieza de empalme a traves de una rosca con una pieza de conexion. La pieza de empalme se de prensa puntualmente desde el interior con una herramienta de prensado.
En el documento US 2004/0090068 A1 se desvela un acoplamiento de tuberla para una conexion entre tubos por medio de un ensanchamiento radial. A este respecto, los tubos pueden atornillarse con el acoplamiento de tubo por medio de conexiones roscadas.
El documento US 2.926.029 A1 se refiere a una pieza de empalme para una conexion de tubo flexible.
El documento WO 82/03901 A1 se refiere a una pieza de empalme con una seccion de rosca y elementos de obturacion. La union de la pieza de empalme con el tubo se asegura por medio de un prensado dirigido radialmente hacia dentro.
El documento DE 10 2004 031 247 A1 describe un accesorio de griferla con una parte de conexion, en la que se puede insertar un tubo y que presenta perfilaciones.
En el documento WO 2006/115417 A1 se menciona un casquillo de fijacion que puede fijar un tubo provisto de una rosca exterior.
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El documento US 2.631.871 A describe un elemento de obturacion para conexiones roscadas. A este respecto, un cuerpo de obturacion hecho de un material elastico se extiende a lo largo de una seccion de una rosca.
El objetivo de la presente invencion consiste en resolver el problema tecnico de facilitar y al mismo tiempo hacer mas confiable la conexion de una pieza de empalme en una conexion roscada de una tuberla o de un accesorio de griferla.
El problema tecnico arriba mencionado se resuelve mediante el uso que se ha mencionado al principio, en el sentido de que el cuerpo de base en el lado radialmente opuesto a la seccion de rosca es prensada con la superficie de prensado.
Con la pieza de empalme de acuerdo con la presente invencion, el cuerpo de base en el estado atornillado puede ser prensado con una herramienta de prensado ya conocida. El cuerpo estanqueizante se de prensa contra la rosca de la conexion roscada y la seccion de rosca de la pieza de empalme debido al prensado del cuerpo de base en la zona de la superficie de prensado, por lo que se logra una estanqueidad confiable de la pieza de empalme frente a la conexion roscada. La pieza de empalme presenta entonces en el extremo opuesto a la seccion de rosca, por ejemplo, un contorno de pieza de empalme a presion que en si es conocido, con el fin de poder conectar en el mismo una tuberla adicional.
Debido a que la obturacion entre la pieza de empalme y la conexion roscada solo se produce despues del prensado, la rosca de la seccion de rosca puede ser enroscada sin mayor esfuerzo sobre la conexion de rosca. Porque no se requiere lograr una obturacion confiable tan solo a traves de la union de rosca. El prensado de la pieza de empalme se efectua principalmente en la direccion radial, por lo que la tuberla unida a la conexion roscada no se somete a ninguna o solo a una reducida carga.
A traves de la presente invencion se puede prevenir que se produzcan danos o faltas de estanqueidad en las conexiones roscadas, se pueden omitir pasos de trabajo que consumen mucho tiempo, se pueden prevenir los danos a consecuencia de una manipulacion deficiente y se pueden emplear medios de obturacion higienicamente inocuos, por ejemplo, en instalaciones de agua potable. Al mismo tiempo se alcanza una alta seguridad de resistencia a la torsion, una alta seguridad de resistencia a la extension, as! como una alta estanqueidad. Por lo tanto, las ventajas de una conexion roscada se combinan con las ventajas de una conexion a presion.
La presente invencion se usa principalmente para roscas de tubo de tipo Whitworth, las as! llamadas roscas R, aunque no se limita a la aplicacion en roscas conicas. La presente invencion tambien se puede emplear en otros tipos de rosca, por ejemplo, en roscas cillndricas. Ademas, la pieza de empalme descrita en principio tambien puede ser usada para todos los diametros de rosca. Sin embargo, la principal aplicacion de la pieza de empalme se refiere a las conexiones de rosca usuales en el ambito de las instalaciones domesticas, que se ubican dentro del alcance de 0,25 pulgadas a 1,5 pulgadas.
Mediante el empleo de piezas de empalme prefabricadas para conexiones roscadas que incluyen una empaquetadura montada en la fabrica, se logran cortos tiempo de montaje con una alta calidad de la conexion producida. Adicionalmente, es ventajoso si la conexion roscada todavla no es prensada en la primera etapa del montaje, de tal manera que todavla se puede efectuar una alineacion. Por lo tanto, la conexion de tuberla primero puede ser preinstalada, para posteriormente ser prensada y, por lo tanto, fijada.
El cuerpo de base puede estar hecho de materiales conocidos, tales como el acero fino, acero, cobre, aleaciones de cobre, as! como otros metales, o tambien de un material plastico, por ejemplo, un monomero de etilenpropilendieno (EPDM), caucho de acrilnitrilbutadieno hidratado (HNBR), caucho de fluorocarbono (FKM), silicona, poliuretano (PU) o clorobutilo. La fabricacion del cuerpo de base se puede efectuar en particular mediante conformacion, de tal manera que se puede prescindir de un costoso mecanizado con desprendimiento de virutas. El cuerpo de obturacion puede estar hecho de un metal blando, un material plastico, en particular de materiales plasticos estables a la temperatura, tales como politetrafluoretileno (PTFE), polietersulfona (PES), poliarilsulfona (PPSU), o tambien de materiales plasticos posteriormente reticuladores, tales como polietileno (PEX), o de elastomeros reticulados.
En una forma de realizacion preferente de la presente invencion, la seccion de rosca presenta una rosca que consiste por lo menos parcialmente del material del cuerpo de base. Por lo tanto, el propio cuerpo de base de la pieza de empalme forma con su seccion de rosca por lo menos una parte de la rosca, que se atornilla en la conexion de rosca de una tuberla. El cuerpo de obturacion se dispone entonces en la seccion de rosca de tal manera que despues de atornillar el cuerpo de base, por lo menos la rosca de la propia seccion de rosca como tambien, dado el caso, el cuerpo de obturacion, se encuentran en contacto con la rosca de la conexion roscada. Igualmente, el cuerpo de obturacion puede estar dispuesto solamente en la zona de la rosca de la conexion roscada, sin estar en contacto con la misma. Mediante el prensado de la seccion de rosca, el cuerpo de obturacion es prensado entonces dentro de las espiras de la rosca y se produce el deseado sellado estanco permanente entre la pieza de empalme y la conexion roscada.
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A este respecto, adicionalmente es preferente que la seccion de rosca presente una ranura circunferencial para recibir el cuerpo de obturacion. Por lo tanto, el cuerpo de obturacion queda delimitado por ambos lados por respectivamente una parte de la rosca de la seccion de rosca. Por lo tanto, el cuerpo de obturacion tiene una posicion definida dentro de la seccion de rosca y de esta manera adquiere una estabilidad axial durante el atornillado de la pieza de empalme.
En principio, el cuerpo de obturacion puede estar realizado de diferentes maneras. Preferentemente, el cuerpo de obturacion presenta un diseno en forma de cuerda y se extiende por lo menos a lo largo de una espira, preferentemente a lo largo de por lo menos dos espiras, de la rosca de la seccion de rosca que se quiere estanqueizar. A este respecto, el propio cuerpo de obturacion adopta preferentemente la forma de una espira, de tal manera que el cuerpo de obturacion durante el atornillado de la pieza de empalme en la conexion roscada entra en contacto firme con la rosca de la misma.
Adicionalmente, el cuerpo de obturacion puede presentar una forma basica cillndrica y extenderse axialmente por lo menos a lo largo de una espira, preferentemente por lo menos a lo largo de dos espiras de la rosca de la conexion roscada que se quiere estanqueizar. Esta forma de realizacion ofrece la ventaja de que el cuerpo de obturacion presenta una mayor estabilidad axial. En esta forma, el cuerpo de obturacion puede presentar una forma puramente cillndrica o tambien puede estar provisto por lo menos parcialmente de una rosca.
En una forma de realizacion alternativa de la pieza de empalme de acuerdo con la presente invencion, la seccion de rosca puede presentar una depresion para recibir el cuerpo de obturacion, en lo que el cuerpo de obturacion forma la rosca. Por medio de la depresion, el cuerpo de obturacion se mantiene junto al cuerpo de base y se estabiliza axialmente. Debido a que el propio cuerpo de obturacion y no el material del cuerpo de base es el que forma la rosca, es preferente que el cuerpo de obturacion este asegurado contra una rotacion en relacion al cuerpo de base. Al atornillar la pieza de empalme, la rosca del cuerpo de obturacion engrana entonces con la rosca de la conexion roscada, para formar as! despues del prensado de la seccion de rosca una conexion estanca confiable.
Adicionalmente, la conexion entre la rosca de la seccion de rosca y la rosca de la conexion roscada puede no ser estanca en el estado enroscado pero no prensado. Por esta razon, en el montaje del sistema de tuberla, cuando se emplea la pieza de empalme arriba descrita, se asegura que en una prueba de carga el agua transportada o, respectivamente, el fluido transportado en la tuberla salga por el accesorio de empalme no prensado. Para asegurar la no estanqueidad de la pieza de empalme atornillada y no prensada, es posible, por ejemplo, que en la rosca de la seccion de rosca y/o del cuerpo de obturacion se provea una ranura axial o, respectivamente, un ensanchamiento o entalladura axial, que solo se cierre despues del prensado. De esta manera, las conexiones roscadas no prensadas con seguridad no son estancas, por lo que se reduce el dispendio que requiere la comprobacion de la estanqueidad de la conexion roscada despues de la instalacion.
La pieza de empalme de acuerdo con la presente invencion, as! como sus formas de realizacion ventajosas previamente descritas, pueden usarse tanto para una rosca interior como tambien para una rosca exterior. A este respecto, la forma de realizacion como rosca interior se coloca en un primer plano de atencion, ya que la mayorla de las conexiones roscadas en las instalaciones domesticas presentan una rosca exterior. No obstante, la presente invencion no esta limitada a piezas de empalme que presentan una rosca interior.
Esta superficie de prensado del cuerpo de base puede estar realizada por lo menos parcialmente de manera circunferencial, o bien extenderse a lo largo de la circunferencia entera. Adicionalmente, la superficie de prensado del cuerpo de base esta adaptada por lo menos parcialmente, preferentemente de manera entera, al contorno de prensado de una herramienta de prensado utilizada a este efecto. A este respecto, el espesor de pared en la zona de la seccion de rosca que se quiere prensar esta ajustada de tal manera que el prensado produce la deformacion necesaria de la seccion de rosca y, por lo tanto, del cuerpo de obturacion. Por lo tanto, se puede emplear una herramienta de prensado ya existente, que este prevista para la fabricacion de conexiones prensadas entre accesorios de empalme y tuberlas.
En una forma de realizacion preferente, la superficie de prensado del cuerpo de base puede presentar un contorno sustancialmente cillndrico. De esta manera se realiza un contorno exterior facil de producir de la superficie de prensado y se pueden usar herramientas de prensado simples con un contorno de prensado cillndrico simple, o por lo menos parcialmente cillndrico.
Las herramientas de prensado conocidas presentan ademas un contorno de prensado con una depresion circunferencial, que esta ajustada a una acanaladura de una pieza de empalme que recibe un anillo de empaquetadura. En ambos lados de la depresion se conectan secciones cillndricas y en por lo menos una de las dos secciones cillndricas se conecta un perfil de aristas multiples, preferentemente un perfil hexagonal. La pieza de empalme de acuerdo con la presente invencion puede presentar entonces una superficie de prensado del cuerpo de base con una protuberancia circunferencial, preferentemente maciza. La protuberancia es prensada entonces por medio de la depresion circunferencial de la herramienta de prensado, mientras que las demas secciones cillndricas y secciones poligonales del contorno de prensado de la herramienta de prensado preferentemente no entran en contacto con la superficie de prensado de la pieza de empalme durante el prensado. Por lo tanto, se emplea un
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contorno de prensado conocido de una herramienta de prensado convencional, cuyas medidas y dimensiones de la depresion estan exactamente especificadas y que pueden ser usadas para un prensado exacto de la pieza de empalme atornillada.
El problema tecnico arriba descrito tambien se resuelve a traves de un procedimiento para la conexion de una pieza de empalme a una conexion roscada de una tuberla, en particular una tuberla de agua, o a un accesorio de griferla, en el que se produce una conexion atornillada entre una seccion de rosca de la pieza de empalme y la rosca de la conexion de rosca, en lo que el cuerpo de obturacion presenta una forma basica cillndrica y se extiende axialmente por lo menos a lo largo de una espira, preferentemente por lo menos a lo largo de dos espiras de la rosca que se quiere estanqueizar de la conexion de rosca, y el cuerpo de obturacion esta provisto por lo menos parcialmente de una rosca, en la que un cuerpo de obturacion dispuesto junto a la seccion de rosca se posiciona por lo menos parcialmente en la zona de la rosca de la conexion de rosca y el cuerpo de base es prensada en una superficie de prensado en el lado radialmente opuesto a la seccion de rosca del cuerpo de base.
Por lo tanto, el cuerpo de base en estado atornillado puede ser prensado y el cuerpo de obturacion por ende tambien es prensado contra la rosca de la conexion roscada, as! como a la seccion de rosca, segun ya se ha descrito previamente con relacion a la pieza de empalme.
A traves del procedimiento de acuerdo con la presente invencion, se facilita el manejo por parte de un tecnico, ya que el accesorio puede ser atornillado sobre la conexion de rosca sin aplicacion de fuerza, y sin que en ese momento ya se produzca una obturacion estanca. Solo despues del posterior prensado se logra una conexion firme y estanca. Para esto, el firme atornillado no implica una aplicacion de fuerza de torsion demasiado grande en la conexion.
En una primera forma de realizacion del procedimiento de acuerdo con la presente invencion, la rosca de la seccion de rosca es una rosca interior y la seccion de rosca se de prensa radialmente hacia dentro por medio de una tenaza de prensado. A este respecto, se pueden emplear herramientas o tenazas de prensado conocidas y disponibles comercialmente. El contorno exterior de la seccion de rosca, que forma la superficie de prensado, para esto esta ajustada al contorno de prensado de la herramienta de prensado, con el fin de evitar la necesidad de una configuracion especial de la herramienta de prensado.
En una segunda forma de realizacion del procedimiento de acuerdo con la presente invencion, la rosca de la seccion de rosca es una rosca exterior y la seccion de rosca es prensada por medio de una herramienta de ensanchamiento radialmente hacia fuera. Para esto, la pieza de empalme puede ser atornillada con la herramienta de ensanchamiento insertada, la que consiste en un casquillo de ensanchamiento y un punzon de ensanchamiento. Posteriormente, el casquillo de ensanchamiento se ensancha mediante la extraccion del punzon de ensanchamiento hacia fuera, para as! ensanchar la seccion de rosca hacia fuera. De esta manera, el cuerpo de obturacion es prensado de forma confiablemente estanca con la rosca interior de la conexion de rosca y la seccion de rosca de la pieza de empalme.
A continuacion, la presente invencion se describe basandose en ejemplos de realizacion, haciendo referencia a los dibujos adjuntos. En los dibujos:
La Fig. 1 muestra un primer ejemplo de realizacion de la pieza de empalme de acuerdo con la presente invencion con una seccion de rosca con rosca interior en una representation en perspectiva.
La Fig. 2 muestra la pieza de empalme de la Fig. 1 en una representacion de seccion en perspectiva.
La Fig. 3 muestra la pieza de empalme de la Fig. 1 atornillada sobre una conexion de rosca en estado no
prensado, en seccion transversal.
La Fig. 4 muestra la pieza de empalme de la Fig. 1 atornillada sobre una conexion de rosca en estado prensado, en seccion transversal.
La Fig. 5 muestra un segundo ejemplo de realizacion de una pieza de empalme de acuerdo con la presente invencion con una seccion de rosca con rosca interior en una representacion en perspectiva.
La Fig. 6 muestra la pieza de empalme de la Fig. 5 en una representacion de seccion en perspectiva.
La Fig. 7 muestra la pieza de empalme de la Fig. 5 atornillada sobre una conexion de rosca en estado no
prensado, en seccion transversal.
La Fig. 8 muestra la pieza de empalme de la Fig. 5 atornillada sobre una conexion de rosca en estado prensado, en seccion transversal.
La Fig. 9 muestra un tercer ejemplo de realizacion de una pieza de empalme de acuerdo con la presente
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La Fig. 10 La Fig. 11
La Fig. 12
La Fig. 13
La Fig. 14
La Fig. 15
La Fig. 16
La Fig. 17 La Fig. 18
La Fig. 19 La Fig. 20
La Fig. 21
La Fig. 22
La Fig. 23
invencion con una seccion de rosca con rosca interior, en una representacion en perspectiva.
muestra la pieza de empalme de la Fig. 9 en una representacion de seccion en perspectiva.
muestra la pieza de empalme de la Fig. 9 atornillada sobre una conexion de rosca en estado no prensado, en seccion transversal.
muestra la pieza de empalme de la Fig. 9 atornillada sobre una conexion de rosca en estado prensado, en seccion transversal.
muestra un cuarto ejemplo de realizacion de una pieza de empalme de acuerdo con la presente invencion con una seccion de rosca con rosca exterior en una representacion en perspectiva.
muestra la pieza de empalme de la Fig. 13 con una herramienta de ensanchamiento en una representacion en perspectiva.
muestra la pieza de empalme de la Fig. 13 atornillada sobre una conexion de rosca en estado no prensado, en seccion transversal.
muestra la pieza de empalme de la Fig. 13 atornillada sobre una conexion de rosca en estado parcialmente prensado durante la extraccion de la herramienta de ensanchamiento, en seccion transversal.
muestra la pieza de empalme de la Fig. 13 atornillada sobre una conexion de rosca en estado prensado.
muestra un quinto ejemplo de realizacion de una pieza de empalme de acuerdo con la presente invencion con una seccion de rosca con rosca interior en seccion transversal con un contorno exterior de la superficie de prensado del cuerpo de base modificado en comparacion con el tercer ejemplo de realizacion.
muestra la pieza de empalme de la Fig. 18 con el cuerpo de obturacion insertado.
muestra la pieza de empalme de la Fig. 19 atornillada sobre una conexion de rosca en estado no prensado en seccion transversal con la herramienta de prensado aplicada.
muestra la pieza de empalme de la Fig. 19 atornillada sobre una conexion de rosca en estado prensado en seccion transversal con la herramienta de prensado aplicada.
muestra la pieza de empalme de la Fig. 19 atornillada sobre una conexion de rosca en estado prensado, en seccion transversal.
muestra la pieza de empalme de las Figs. 19 a 22 en una conexion directa a un accesorio de griferla en forma de una valvula de bola.
Las Figs. 1 a 4 muestra en un primer ejemplo de realizacion de una pieza de empalme 10 de acuerdo con la presente invencion para la union a una conexion de rosca 12 en una tuberla 14, que en particular puede ser una tuberla de agua.
Como se muestra en las Figs. 1 y 2, la pieza de empalme 10 presenta un cuerpo de base 20, una seccion de rosca 22 y un cuerpo de obturacion 24 dispuesto en la seccion de rosca 22. Adicionalmente, el cuerpo de base 20 presenta en el lado radialmente opuesto a la seccion de rosca 22 una superficie de prensado 26. La superficie de prensado 26 esta realizada en forma cillndrica. El cuerpo de base 20 presenta ademas secciones aplanadas 28 para la aplicacion de llaves para el atornillado de la pieza de empalme 10.
La pieza de empalme 10 presenta en la seccion de extremo 30 opuesta a la seccion de rosca 20 una protuberancia convencional 32 para recibir un medio de obturacion en forma de anillo. Es decir que la seccion de extremo 30 se puede usar para una union a presion convencional con un tubo de conexion. La configuracion exacta de la pieza de empalme en la seccion de extremo 30 no es esencial para la presente invencion. La pieza de empalme 10, en lugar de usar una union prensada adicional, tambien puede conectarse directamente en una sola pieza a una tuberla con una longitud predeterminada, o un accesorio de griferla, una disposicion de valvula o una derivacion en forma de una pieza en T o una pieza de cruce.
Las Figs. 1 y 2 muestran que la seccion de rosca 22 presenta una rosca 34 hecha del mismo material del cuerpo de base 20. La rosca 34 sirve para atornillarse sobre una conexion de rosca 12. Adicionalmente, la seccion de rosca 22 presenta una ranura circunferencial 36 para recibir el cuerpo de obturacion 24. El cuerpo de obturacion 24 esta
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realizado en forma de cuerda y se extiende en el lado circunferencial a lo largo de 12 espiras de la rosca 40 que se quiere estanqueizar de la conexion de rosca 12.
La Fig. 3 muestra la pieza de empalme 10 despues de atornillarse sobre la conexion de rosca 12 en estado no prensado. La rosca exterior 40 de la conexion de rosca 12 esta parcialmente en contacto de engrane tanto con la rosca 34 como tambien con el cuerpo de obturacion 24. En este estado, la union entre la pieza de empalme 10 y la conexion de rosca 12 todavla no esta totalmente estanqueizada. En la condicion atornillada representada, las dos roscas 34 y 40 todavla presentan una pequena distancia entre si, lo que se indica mediante un trazo de llnea mas grueso en la Fig. 3. Posteriormente, la pieza de empalme es prensada radialmente hacia dentro en la superficie de prensado 26 y el cuerpo de obturacion 24 es prensado as! contra la rosca 40 de la conexion de rosca 12.
El estado despues del prensado se muestra en la Fig. 4, en la que se puede ver la forma modificada de la seccion de rosca 22. Las dos roscas 34 y 40 se encuentran en contacto estrecho entre si. Por lo tanto, solo despues del prensado que se extiende radialmente hacia dentro se forma una union estanca permanente entre la pieza de empalme 10 y la conexion de rosca 12.
En las Figs. 5 a 8 se representa un segundo ejemplo de realizacion de la presente invencion. A este respecto, los caracteres de referencia iguales designan los mismos elementos, que ya han sido descritos con referencia a las Figs. 1 a 4.
En el presente ejemplo de realizacion, el cuerpo de obturacion 50 presenta una forma basica cillndrica y se extiende axialmente a lo largo de dos espiras de la rosca 40 que se quiere estanqueizar de la conexion de rosca 12. A este respecto, el cuerpo de obturacion 50 esta dispuesto en la ranura 36, que ya ha sido descrita con referencia a las Figs. 1 y 2.
Como se ha representado en las Figs. 5 y 6, el cuerpo de obturacion 50 esta provisto de una rosca 52 que se atornilla de forma adicional a la rosca 34 de la seccion de rosca 22 para el atornillado de la conexion de rosca 12. Por lo tanto, el cuerpo de obturacion 50 ya durante el atornillado entra en contacto directo con las espiras de la rosca 40, como se muestra la Fig. 7. La Fig. 8 muestra nuevamente el estado prensado de la pieza de empalme.
Como se deduce de las Figs. 2 y 6, los cuerpos de obturacion 24 y 50 presentan un diametro interior mas grande que la rosca 34 de la seccion de rosca 22. Por lo tanto, el respectivo cuerpo de obturacion 24, 50 no se somete a una fuerte carga durante el atornillado y la fuerza de atornillado que se debe aplicar es soportada por la rosca 34. De esta manera se previene, entre otras cosas, que el cuerpo de obturacion 24, 50 se incline durante el atornillado o se salga de alguna otra manera de su posicion predeterminada. Asimismo, el cuerpo de obturacion 24, 50 entra en contacto, o en contacto de engrane parcial, con la rosca 40 de la conexion de rosca 12.
En las Figs. 9 a 12 se representa un tercer ejemplo de realizacion de la presente invencion. A este respecto, los caracteres de referencia iguales designan los mismos elementos, como ya se han descrito mas arriba con referencia a las Figs. 1 4.
Como se muestra en las Figs. 9 y 10, la seccion de rosca 22 presenta una depresion 54 para recibir el cuerpo de obturacion 56. Por lo tanto, la seccion de rosca 22 del cuerpo de base 20 no presenta la rosca para atornillarse sobre la conexion de rosca 12, sino que el propio cuerpo de obturacion 56 presenta una rosca 58. Solo esta rosca 58 se usa para el atornillado sobre la conexion de rosca 12.
Una ventaja particular de esta forma de realizacion sin rosca en la seccion de rosca 22 del cuerpo de base 20 consiste en que el cuerpo de base 20 se fabrica mediante conformation de metal, por lo que se puede lograr un ahorro sustancial de costes en comparacion con un procedimiento con desprendimiento de virutas para la fabrication de una rosca metalica.
La Fig. 11 muestra nuevamente el estado atornillado pero no prensado, mientras que la Fig. 12 muestra el estado despues del prensado.
Los ejemplos de realizacion de acuerdo con las Figs. 1 a 12 estan configurados de tal manera que la rosca 34, 52 o 58, respectivamente, de la seccion de rosca 2 es una rosca interior y que, por lo tanto, la seccion de rosca 22 puede ser prensada radialmente hacia dentro con una tenaza de prensado.
De esta manera se logra la transition del estado no prensado al estado prensado de la Fig. 3 a la Fig. 4, de la Fig. 7 a la Fig. 8 y de la Fig. 11 a la Fig. 12.
El ejemplo de realizacion de acuerdo con las Figs. 13 a 17 presenta una pieza de empalme 10 para una conexion de rosca 12, en la que la conexion de rosca 12 esta provista de una rosca interior 42. A este respecto, los caracteres de referencia iguales designan los mismos elementos, como ya se han descrito mas arriba con referencia a las Figs. 1 a 4.
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El cuerpo de base 20 de la pieza de empalme 10 presenta una seccion de rosca 22 con un contorno exterior con una depresion circunferencial 60 y un contorno interior sustancialmente cilindrico. En la depresion se encuentra posicionado el cuerpo de obturacion 62 con una forma sustancialmente cilindrica, y que en el lado exterior esta provisto de una rosca 64. La pieza de empalme 10 se atornilla en la rosca exterior 42 de la conexion de rosca, de tal manera que el cuerpo de obturacion 62 se posiciona en la zona de la rosca 42. El cuerpo de obturacion 62, por lo tanto, esta realizado de manera similar al cuerpo de obturacion 56 de acuerdo con las Figs. 9 a 12. Sin embargo, tambien es posible que el cuerpo de obturacion y tambien la seccion de rosca se realicen de manera similar a lo representado en las Figs. 1 a 8.
Posteriormente se efectua el prensado de la seccion de rosca 22 contra la superficie de prensado 66 mediante un ensanchamiento sustancialmente radial hacia fuera, de tal manera que se logra una estanqueidad segura entre la pieza de empalme 10 y la conexion de rosca 12. Este procedimiento se describe mas abajo con referencia a las Figs. 15 a 17.
Los ejemplos de realizacion arriba descritos de la pieza de empalme de acuerdo con la presente invention pueden realizarse de tal manera que la union entre la rosca 34, 52, 58; 64 de la seccion de rosca 22 y la rosca 40; 42 de la seccion de rosca 12 en el estado atornillado y todavia no prensado no sea estanca. Con este fin se puede proveer una ranura axial o un ensanchamiento axial en la rosca 34, 52, 58; 64. Esto no se representa explicitamente en las figuras. La ranura axial o el ensanchamiento axial solo se deforma de manera estanca despues del prensado, mientras que antes del prensado existe una fuga intencional, que durante una prueba de funcionamiento puede ser detectada por la salida del agua en la union.
El procedimiento de acuerdo con la presente invencion para instalar una pieza de empalme 10 en una conexion de rosca 12 de una tuberia 14 presenta, segun se describe con referencia a las figuras 1 a 16, las siguientes etapas:
- Atornillar la pieza de empalme 10 de manera exterior o interior con una seccion de rosca 22 sobre o dentro de la rosca 40 de la conexion de rosca 12 para establecer una conexion roscada,
- posicionar un cuerpo de obturacion 24, 50, 56; 62 dispuesto en la seccion de rosca 22 por lo menos parcialmente en la zona de la rosca 40; 42 de la conexion de rosca 12, y
- prensar el cuerpo de base 20 en el lado radialmente opuesto a la seccion de rosca 22 contra una superficie de prensado 26, 66, en particular en la direction radial.
Si la rosca 40 de la seccion de rosca 22 es una rosca interior, la seccion de rosca 22 se de prensa radialmente hacia dentro con una tenaza de prensado. Esto ya se ha descrito mas arriba con referencia a las Figs. 1 a 12.
En cambio, si la rosca 42 de la seccion de rosca 22 es una rosca exterior, entonces la seccion de rosca 22 se de prensa radialmente hacia fuera con una herramienta de ensanchamiento 70, como se representa en las Figs. 13 a 17.
Como se muestra en la Fig. 15, antes de atornillar la pieza de empalme 10 en la rosca 42 la herramienta de ensanchamiento 70, que esta formada por un casquillo de ensanchamiento 72 y un punzon 74, se empuja con un extremo ensanchado 76 a traves de la pieza de empalme 10. Posteriormente, la pieza de empalme 10 se atornilla junto con la herramienta de ensanchamiento 70 dentro de la rosca 42, hasta que el cuerpo de obturacion 62 quede dispuesto en la zona de la rosca 42. De acuerdo con la Fig. 16, posteriormente el punzon 74 se extrae de la pieza de empalme 10 y del casquillo de ensanchamiento 72 insertado en la misma de manera amovible. En esto, el extremo ensanchado 76 pasa a traves de la seccion de rosca 22 a lo largo de la superficie de prensado 66 y empuja la seccion de rosca 22 radialmente hacia fuera. Debido a esto, el cuerpo de obturacion 62 es prensado firmemente contra la rosca 42 y se forma una union segura y estanca entre la pieza de empalme 10 y la conexion de rosca 12, como se representa en la Fig. 17.
Como se deriva de la description de las Figs. 1 a 17, la superficie de prensado 26; 66 del cuerpo de base 20 presenta un contorno sustancialmente cilindrico. Por lo tanto, se pueden emplear herramientas de prensado que actuan radialmente hacia dentro, por ejemplo tenazas de prensado, con un contorno de prensado que presenta por lo menos una seccion que puede ponerse en contacto con el contorno cilindrico de la superficie de prensado 26. A este respecto, la seccion cilindrica del contorno de prensado puede ser parte de un contorno de prensado mas complejo. En esto solo es importante que la superficie de prensado 26 se adapte de tal manera a la herramienta que se va a emplear, que la misma permita sin ninguna modification un prensado exitoso de la pieza de empalme 10.
Las Figs. 18 a 22 muestran un quinto ejemplo de realizacion de la pieza de empalme 10 de acuerdo con la presente invencion, que en lo referente a la disposition de la depresion 54 y del cuerpo de obturacion 56 con rosca interior 58 es igual al tercer ejemplo de realizacion de acuerdo con las Figs. 9 a 12.
El quinto ejemplo de realizacion presenta una superficie de prensado 80 que difiere de la superficie de prensado cilindrica del tercer ejemplo de realizacion y que se describe mas abajo, y que igualmente puede ser empleada en todos los ejemplos de realizacion de acuerdo con las Figs. 1 a 12 en lugar de la superficie de prensado cilindrica 26.
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En el quinto ejemplo de realizacion, la superficie de prensado 80 del cuerpo de base 20 presenta una protuberancia circunferencial maciza 82. Esta protuberancia 82 se puede ver en particular en las Figs. 18 y 19, en las que en la Fig. 18 se ha omitido el cuerpo de obturacion 56, mientras que la Fig. 19 muestra el cuerpo de obturacion 56 con rosca interior 58 insertado en la depresion 54. En ambos lados de la protuberancia 82 se conectan superficies sustancialmente cillndricas 84 y 86.
En la Fig. 20, la pieza de empalme 10 esta atornilladas sobre la conexion de rosca 12, pero todavla sin formar una union completamente estanca entre la pieza de empalme 10 y la rosca 12. Ademas, la protuberancia 82 esta ajustada a una depresion circunferencial 90 de un contorno de prensado de una herramienta de prensado 92. A este respecto, se trata de una herramienta de prensado convencional, en la que dos mordazas de prensado 94 y 96 dispuestas de forma articulada rodean la pieza de empalme 10, en lo que las mordazas de prensado 94 y 96 solo se representan parcialmente en la Fig. 20.
Las mordazas de prensado 94 y 96 presentan un contorno de prensado con la depresion 90 mencionada previamente, as! como dos superficies cillndricas 98 y 100 conectadas a la depresion, y adicionalmente elementos de aristas multiples 102 y 104 conectados a lo anterior. Los elementos de aristas multiples 102 y 104 durante el prensado de una pieza de empalme de prensado convencional estampan una forma de aristas multiples, con el fin de proveer un seguro contra la torsion entre la pieza de empalme y la tuberla firmemente unida a la misma. La depresion 90 durante el prensado sirve para de formar una acanaladura correspondientemente formada con un medio de obturacion dispuesto interiormente, tal como, por ejemplo, una junta torica, de tal manera que se establece una union estanca entre la pieza de empalme y la tuberla. Debido a que en el prensado es importante lograr una deformacion tan exacta como sea posible de la acanaladura, las dimensiones de la depresion circunferencial 90 estan especificadas exactamente.
En la Fig. 20 se representa el estado antes del prensado, en el que la protuberancia 82 todavla se encuentra dispuesta de manera distanciada de la depresion 90. Tambien otras secciones de la superficie de prensado 80 no estan en contacto con el contorno de prensado de las mordazas de prensado 94 y 96.
La Fig. 21 muestra el estado durante el prensado y despues del prensado, respectivamente, en el que las mordazas de prensado 94 y 96 todavla estan en contacto con la pieza de empalme 10. En este estado, la depresion 90 esta en contacto con la protuberancia 82 y ha prensado radialmente hacia dentro y deformado as! permanentemente la protuberancia 82. En cambio, las secciones cillndricas 84 y 86 de la pieza de empalme 10 no estan en contacto con las secciones de mordaza de prensado 98 y 100, de tal manera que en estas zonas no se ha producido ninguna aplicacion de fuerza ni deformacion de la pieza de empalme 10. Igualmente, los elementos de aristas multiples 102 y 104 no estan en contacto con el contorno de prensado 80. Por lo tanto, solo la zona de la protuberancia 82 se ha deformado hacia dentro y la seccion dispuesta radialmente hacia dentro del cuerpo de obturacion 56 se ha deformado uniformemente, de tal manera que se ha logrado un sello estanco, firme y permanente entre la pieza de empalme 10 y la rosca 12.
La Fig. 22 muestra finalmente el estado ya prensado completamente de la pieza de empalme 10 con la protuberancia 82 sin la herramienta de prensado.
La realizacion de la pieza de empalme 10 con la protuberancia 82 presenta la ventaja de que solo la depresion 90 de las mordazas de prensado 94 y 96 se usa para la deformacion de la pieza de empalme 10. Las medidas de la depresion 90 estan exactamente especificadas para las funciones de prensado convencionales, mientras que las medidas de las otras secciones del contorno de prensado no estan especificadas ni ajustadas tan exactamente. Por lo tanto, se alcanza un resultado exacto del prensado para la pieza de empalme 10, sin que la herramienta de prensado tenga que ajustarse de alguna manera particular para el prensado de la pieza de empalme 10 de acuerdo con la presente invencion.
La Fig. 23 muestra la pieza de empalme 10 previamente descrita de acuerdo con las Figs. 18 a 22 en una conexion directa a un accesorio de griferla en forma de una valvula de bola 110, cuyo modo de funcionamiento no tiene que ser explicado detalladamente en este espacio. La pieza de empalme 10 tambien presenta la protuberancia 82 de la superficie de prensado 80 descrita mas arriba, de tal manera que una tuberla o un accesorio de griferla adicional con una rosca exterior se puede unir de la manera anteriormente descrita con la pieza de empalme 10 o con la valvula de bola 110.
Tambien en este ejemplo de realizacion, la pieza de empalme 10 puede fabricarse mediante un procedimiento de conformacion de metal, de tal manera que todos los elementos de griferla consistentes en la valvula de bola y las conexiones o empalmes de tuberla se pueden fabricar de manera mas economica.
Como se muestra en la Fig. 23, la valvula de bola 100 presenta en ambos lados una pieza de empalme 10 de acuerdo con la presente invencion. Tambien es posible que la valvula de bola 110 solo presente una pieza de empalme 10 de acuerdo con la presente invencion en uno de sus lados y que en el otro lado presente una pieza de empalme a presion normal.
De manera adicional a la forma de realization de acuerdo con las Figs. 18 a 22, el contorno interior de la depresion 54 presenta dos ranuras 112 y 114, que durante el atornillado de la rosca interior aumentan el efecto de bloqueo del material del cuerpo de obturation 56, para permitir as! una mayor seguridad contra la torsion del cuerpo de obturation 56 con relation a la depresion 54 de la pieza de empalme.
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Claims (13)

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    REIVINDICACIONES
    1. Uso de una pieza de empalme para unirse a una conexion roscada de una tuberla, en particular una tuberla de agua, o a un accesorio de griferla, para ser prensada con una herramienta de prensado, comprendiendo la pieza de empalme lo siguiente:
    - un cuerpo de base (20),
    - una seccion de rosca (22) y
    - un cuerpo de obturacion (24, 50, 56; 62) dispuesto en la seccion de rosca (22),
    - presentando el cuerpo de base (20) una superficie de prensado (26, 66, 80) en el lado opuesto a la seccion de rosca (22),
    - presentando el cuerpo de obturacion (50) una forma basica cillndrica y extendiendose axialmente por lo menos a lo largo de una espira, preferentemente por lo menos a lo largo de dos espiras de la rosca que se va a estanqueizar de la conexion de rosca, y
    - estando provisto el cuerpo de obturacion (50) por lo menos parcialmente de una rosca (52), caracterizado por que
    - el cuerpo de base es prensado contra la superficie de prensado en el lado radialmente opuesto a la seccion de rosca.
  2. 2. Uso de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que la seccion de rosca (22) presenta una rosca (34) hecha por lo menos parcialmente del mismo material que el cuerpo de base (20).
  3. 3. Uso de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizado por que la seccion de rosca (22) presenta una ranura circunferencial (36) para recibir el cuerpo de obturacion (24, 50, 56).
  4. 4. Uso de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizado por que la seccion de rosca (22) presenta una depresion (54) para recibir el cuerpo de obturacion (56) y por que el cuerpo de obturacion (56) forma una rosca (58).
  5. 5. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la union entre la rosca (34, 52, 58; 64) de la seccion de rosca (22) y la rosca (40; 42) de la seccion de rosca (12), no es estanca en el estado atornillado pero no prensado.
  6. 6. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la rosca (34, 52, 58) es una rosca interior.
  7. 7. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la rosca (64) es una rosca exterior.
  8. 8. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la superficie de prensado (26, 66) del cuerpo de base (20) presenta un contorno sustancialmente cillndrico.
  9. 9. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la superficie de prensado (80) del cuerpo de base (20) presenta una protuberancia circunferencial, preferentemente maciza (82).
  10. 10. Uso de acuerdo con la reivindicacion 9, caracterizado por que la protuberancia (82) esta ajustada a una depresion circunferencial de un contorno de prensado de una herramienta de prensado.
  11. 11. Procedimiento para la union de una pieza de empalme a una conexion de rosca de una tuberla, en particular una tuberla de agua o a un accesorio de griferla,
    - en el que se forma una conexion atornillada entre una seccion de rosca de la pieza de empalme y la rosca de la conexion de rosca, en donde el cuerpo de obturacion presenta una forma basica cillndrica y se extiende axialmente por lo menos a lo largo de una espira, preferentemente por lo menos a lo largo de dos espiras de la rosca que se va a estanqueizar de la conexion de rosca y el cuerpo de obturacion esta provisto por lo menos parcialmente de una rosca,
    - en el que un cuerpo de obturacion dispuesto en la seccion de rosca se posiciona por lo menos parcialmente en la zona de la rosca de la conexion de rosca, y
    - en el que el cuerpo de base es prensado contra una superficie de prensado en el lado radialmente opuesto a la seccion de rosca.
  12. 12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 11,
    - en el que la rosca de la seccion de rosca es una rosca interior, y
    - en el que la seccion de rosca es prensada radialmente hacia dentro con una tenaza de prensado.
  13. 13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 11,
    - en el que la rosca de la seccion de rosca es una rosca exterior, y
    - en el que la seccion de rosca es prensada radialmente hacia fuera con una herramienta de ensanchamiento.
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