MX2013015172A

MX2013015172A - Metodos y ensamblajes para soldar una junta a una seccion de tuberia.

Info

Publication number: MX2013015172A
Application number: MX2013015172A
Authority: MX
Inventors: Joseph A Babcanec; Bill R Vanhoose; Nicholas J Piazza
Original assignee: Advanced Drainage Syst
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2014-07-17
Also published as: AU2013273721B9; EP2756942A1; AU2013273721A1; US9216561B2; US20140174653A1; CL2013003614A1; BR102013032483A2; US10247334B2; AU2013273721B2; BR102013032483B1; US20160138743A1; EP2756942B1; PL2756942T3; NZ619248A; MX350548B

Abstract

La presente descripción se dirige a un método para soldar una junta a una porción de espiga de una sección de tubería. El método incluye soportar la junta en un hueco sobre la porción de espiga de la sección de tubería. La junta incluye una porción de asentamiento y una porción sellante. La porción sellante incluye una primera porción de resalto y una segunda porción de resalto. Una primera porción de unión se extiende desde la primera porción de resalto y una segunda porción de unión se extiende desde la segunda porción de resalto. La primera porción de unión y la segunda porción de unión se proporcionan para unir la junta a la porción de espiga. El método además incluye calentar una porción de la junta y una superficie adyacente de la porción de espiga y aplicar una fuerza sobre la porción de la junta después de la aplicación de calor para fusionar la junta sobre la porción de espiga.

Description

MÉTODOS Y ENSAMBLAJES PARA SOLDAR UNA JUNTA A UNA SECCIÓN DE TUBERÍA DESCRIPCIÓN DE LA DIVULGACIÓN Campo de la Descripción La presente descripción se relaciona a una junta, y más particularmente, a métodos y ensamblajes para soldar una junta a una sección de tubería.

Antecedentes de la Descripción Las secciones de tubería corrugada se utilizan en el drenaje de suelo saturado con agua en varias aplicaciones agrícolas, residenciales, de recreación o de ingeniería y construcción civil, tal como para alcantarillas pluviales. Tradicionalmente, una tubería de drenaje se hizo a partir de arcilla o concreto, lo cual ocasionó que la tubería sea pesada, costosa y quebradiza. Con el fin de mejorar la efectividad en costo, durabilidad y facilidad de instalación de las tuberías de drenaje, ahora es común en la técnica fabricarlas a partir de varios materiales que incluyen varios polímeros y mezclas de polímeros.

Tal tubería de drenaje de plástico es generalmente extruida, moldeada y cortada para formar tamaños relativamente ligeros, manejables y transportables de secciones de tubería de drenaje, que varían de unos cuantos pies a muchas yardas en longitud. Una vez que estas secciones de tubería de plástico se transportan a su ubicación de instalación deseada, ¦ ellas se ensamblan longitudinalmente mediante la instalación de junturas, adhesivos u otros medios de acoplamiento. Por ejemplo, un método de ensamblaje involucra la formación de una campana de diámetro amplio en un extremo de cada sección de tubería de plástico. La campana se forma tal que una espiga en un extremo opuesto de una sección de tubería adyacente se puede insertar en el extremo en forma de campana expandido. Durante el proceso de fabricación de la tubería, una junta moldeada por inyección se empuja sobre la espiga de una sección de tubería, para de esta manera formar un sello cuando la espiga se inserta en la campana .

Las tuberías corrugadas utilizadas para el drenaje de agua subterránea se someten a numerosos esfuerzos durante la instalación y uso que deben ser adaptados por la junta dispuesta entre la campana y la espiga. Por ejemplo, una fuerza friccional grande se encuentra cuando la espiga y la junta se insertan en la campana. A medida que la espiga se empuja en la campana, la junta a veces es indeseablemente jalada de la acanaladura mediante la fuerza friccional grande. Cuando la tubería no se sella apropiadamente, el agua subterránea puede escapar en la tubería o el fluido puede escapar fuera de la tubería y contaminar el área que circunda las secciones de tubería.

Adicionalmente y/o alternativamente, las secciones de unión de la tubería corrugada se pueden exponer a numerosas fuerzas que causan esfuerzo a la junta durante su tiempo de vida. Tal esfuerzo puede permitir que la junta se mueva de su ubicación deseada y permita que restos de suciedad se infiltren en el asiento de junta. Esto puede reducir la efectividad del ensamblaje sellante.

Por consiguiente, hay una necesidad por métodos y ensamblajes para unir la junta a la espiga tal que la espiga sea menos probable de ser removida de la espiga durante el manejo, almacenamiento, transporte y/o instalación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA DIVULGACIÓN Una modalidad de la descripción se dirige a un método para soldar una junta a una porción de espiga de una sección de tubería. El método puede incluir el soporte de la junta en un hueco sobre la porción de espiga de la sección de tubería. La junta puede incluir una porción de asentamiento y una porción sellante. La porción de asentamiento puede extenderse radialmente y dimensionada para ajustarse dentro de un hueco anular en la porción de espiga. La porción sellante puede incluir una primera porción de resalto que se extiende axialmente desde un lado de la porción de asentamiento y una segunda porción de resalto que se extiende desde el otro lado de la porción de asentamiento. La primera y segunda porciones de resalto se pueden configurar para acoplar la porción de espiga en lados axialmente opuestos.

Una primera porción de unión puede extenderse desde la primera porción de resalto y una segunda porción de unión puede extenderse desde la segunda porción de resalto. La primera y segunda porciones de unión se proporcionan para unir la junta a la porción de espiga. El método además puede incluir el calentamiento de una porción de la junta y una superficie adyacente de la porción de espiga y aplicar una fuerza sobre la porción de la junta después de la aplicación de calor para fusionar la junta sobre la porción de espiga.

En varias modalidades, el método puede incluir una o más de las siguientes características adicionales: en donde el calentamiento de la porción de la junta y la superficie adyacente de la porción de espiga incluye fundir por lo menos la primera porción de unión, la segunda porción de unión, y superficies adyacentes de la porción de espiga; en donde la fuerza de aplicación sobre la porción de la junta incluye aplicar uno o más rodillos de compresión sobre una superficie sellante de la porción sellante de la junta; en donde la aplicación de uno o más rodillos de compresión incluye aplicar tres rodillos de compresión; en donde la junta es una junta de tira; que además incluye calentar continuamente la junta y la porción de espiga a lo largo de una longitud de la junta; y que además incluye calentar la junta en varios puntos a lo largo de una circunferencia de la porción de espiga .

Otra modalidad de la descripción se dirige a un método para fabricar un ensamblaje de tubería. El ensamblaje de tubería incluye una primera sección de tubería corrugada que tiene una porción de campana, un asegunda sección de tubería corrugada que tiene una porción de espiga, y una junta configurada para sellar la porción de espiga con la porción de campana. El método puede incluir soportar la junta en un hueco sobre la porción de espiga de la sección de tubería. La junta puede incluir una porción de asentamiento y una porción sellante. La porción de asentamiento puede extenderse radialmente y dimensionada para ajustarse dentro de un hueco anular en la porción de espiga. La porción sellante puede incluir una primera porción de resalto que se extiende axialmente desde un lado de la porción de asentamiento y una segunda porción de resalto que se extiende desde el otro lado de la porción de asentamiento. La primera y segunda porciones de resalto que están configuradas para acoplar la porción de espiga sobre lados axialmente opuestos. Una primera porción de unión puede extenderse desde la primera porción de resalto y una segunda porción de unión puede extenderse desde la segunda porción de resalto. La primera porción de unión y la segunda porción de unión se proporcionan para unir la junta a la porción de espiga. El método además puede incluir la dirección de calor sobre una porción de la junta y una superficie adyacente de la porción de espiga y la aplicación de presión a la porción de la junta para fusionar la porción de la junta a la superficie adyacente de la porción de espiga.

En varias modalidades, el método puede incluir una o más de las siguientes características adicionales: además incluye proporcionar un ensamblaje de soldadura que incluye una o más cabezas de soplador posicionadas adyacentes a uno o más rodillos de compresión; en donde la una o más cabezas de soplador se configuran para aplicar calor a la junta y la porción de espiga; en donde el ensamblaje de soldadura incluye tres rodillos de compresión; en donde el ensamblaj e de soldadura es portado con la mano; en donde el ensamblaje de soldadura es automático; que además incluye rotar la porción de espiga mientras gue dirige calor sobre la porción de la junta; que además incluye fundir por lo menos la primera porción de unión, la segunda porción de unión, y la ¦ superficies adyacentes de la porción de espiga; y que además, incluye aplicar presión a la superficie de la junta inmediatamente después del paso de fundir la primera porción de unión, la segunda porción de unión y la superficies adyacentes de la porción de espiga.

Otra modalidad de la descripción se dirige a una junta para proporcionar un sello entre una porción de campana de una primera sección de tubería corrugada y una porción de espiga de una segunda sección de tubería corrugada. La junta puede incluir una porción de asentamiento que se extiende radialmente y dimensionada para ajustarse dentro de un hueco anular en la porción de espiga. La junta además puede incluir una porción sellante que incluye una primera porción de resalto que se extiende axialmente desde un lado de la porción de asentamiento y una segunda porción de resalto que se extiende desde el otro lado de la porción de asentamiento, la primera y segunda porciones de resalto que son configuradas para acoplar la porción de espiga sobre los lados axialmente opuestos. Una primera porción de unión que se extiende de la primera porción de resalto y una segunda porción de unión que se extiende de la segunda porción de resalto. La primera porción de unión y la segunda porción de unión están configuradas para unir la junta a la porción de espiga.

En varias modalidades, el método puede incluir una o más de las siguientes características adicionales: en donde la primera porción de unión y la segunda porción de unión se forman de un material elastomérico; en donde la primera porción de unión y la segunda porción de unión están integrales con la primera porción de resalto y la segunda porción de resalto, respectivamente; y en donde la primera porción de unión y la segunda porción de unión cada una tiene una área de superficie suficiente para facilitar la unión de la junta a la porción de espiga.

Objetivos y ventajas adicionales de la descripción serán expuestos en parte en la descripción que sigue, y en parte serán obvios a partir de la descripción, o se pueden aprender por la práctica de la descripción. Los objetivos y ventajas de la descripción serán realizados y alcanzados por medio de los elementos y combinaciones particularmente indicadas en las reivindicaciones adjuntas.

Se va a entender que tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada son ejemplares y explicativas únicamente y no son restrictivas de la descripción', como es reclamada.

Los dibujos acompañantes, que se incorporan en y constituyen una parte de esta especificación, ilustran varias modalidades de la descripción y junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la descripción.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Fig. 1 es una vista en sección transversal, parcial de un acoplamiento ejemplar para unir dos secciones de una tubería; ' La Fig. 2 es una vista en sección transversal de una junta ejemplar para el uso en el acoplamiento de la Fig. 1; La Fig. 3 es una vista en perspectiva de un ensamblaje de soldadura portátil; La Fig. 4 es una vista superior del ensamblaje de soldadura portátil de la Fig. 3, utilizado para soldar una junta ejemplar a una porción de espiga; La Fig. 5A es una vista en perspectiva de un ensamblaje de soldadura automático utilizado para soldar una junta ejemplar a una porción de espiga; La Fig. 5B es una vista esquemática del ensamblaje de soldadura automático de la Fig. 5A; La Fig. 6 es una vista en perspectiva de una modalidad alternativa del ensamblaje de soldadura automático de la Fig. 5A; La Fig. 7 es una vista en perspectiva de una segunda modalidad alternativa del ensamblaje de soldadura automático de la Fig. 5A; y La Fig. 8 es una vista superior del ensamblaje de soldadura automático de la Fig. 7, para el uso en la soldadura de una junta ejemplar a una- porción de espiga.

DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES La referencia ahora será hecha en detalle a modalidades ejemplares de la presente descripción, ejemplos de las cuales se ilustran en los dibujos acompañantes. Cada vez que sea posible, los mismos números de referencia serán utilizados por todos los dibujos para referirse a las mismas o partes similares.

La Fig. 1 ilustra una porción de acoplamiento ejemplar 10 para acoplar una primera sección de tubería corrugada 12 y una segunda sección de tubería corrugada 14. En general, la porción de acoplamiento 10 incluye una porción de campana 16 dispuesta sobre un extremo de la primera sección de tubería corrugada 12 y una porción de espiga 18 dispuestas sobre un extremo de la segunda sección de tubería corrugada 14. La porción de acoplamiento 10 también incluye una junta 20, para retener y sellar la porción de espiga 18 dentro de la porción de campana 16.

La junta 20 puede ser una estructura de una pieza formada de un material elastomérico, tal como un material elastomérico termoplástico u otro material relativamente flexible y elástico. En por lo menos algunas modalidades, la junta 20 puede estar comprendida de poliisopreno . La junta 20 se puede formar mediante cualquier proceso tal como el moldeo por inyección o cualquier otro proceso adecuado. En algunas modalidades, la junta 20 se puede formar como una junta de tira que se separa de la primera sección de tubo corrugada 12 y la segunda sección de tubería corrugada 14. En otras modalidades, la junta 20 puede ser extruida directamente sobre la porción de espiga 18 de la segunda sección de tubería corrugada 14.

Con referencia a la junta ejemplar representada en la Fig. 2, la junta 20 incluye una porción de asentamiento 26 y una porción sellante 30. La porción de asentamiento 26 puede ser conformada para ajustarse dentro de un hueco 24 de uná mini-corrugación 22 o un hueco entre las corrugaciones. En algunas modalidades, la porción de asentamiento 26 puede incluir uno o más protuberancias 28 tales como, por ejemplo, resaltes o rebordes para facilitar la sujeción de la porción de asentamiento 26 dentro de hueco 24 de la mini-corrugación 22 de la porción de espiga 18 (Fig. 1) . La conformación de la junta 20 y la relación de la masa de la porción sellante 30 a la porción de asentamiento 26 pueden optimizar la habilidad sellante de la junta 20 mientras que permite el asentamiento efectivo de la junta 20 para una masa de junta total dada.

La porción de asentamiento 26 incluye una primera porción de resalto 32 y una segunda porción de resalto 34, y una superficie sellante 36 que se extiende entre la primera porción de resalto 32 y la segunda porción de resalto 34. La superficie sellante 36 puede sellarse contra una superficie interior de la porción de ventana de campana 16. En algunas modalidades, la superficie sellante 36 se puede texturizar e incluir una o más protuberancias 38 tales como, por ejemplo, resaltes o rebordes para retener la porción de espiga 18 dentro de la porción de campana 16. La primera porción de resalto 32 y la segunda porción de resalto 34 se pueden configurar para acoplar las coronas adyacentes 22a, 22b se la mini-corrugación 22. En alguna modalidades, la primera y segundas porciones de resalto 32, 34 pueden abarcar' casi el ancho completo de la corrugación 22 para de esta manera distribuir deseablemente la fuerza sellante sobre el ancho de la corrugación. Como se muestra en la Fig. 2, una muestra 40 está formada en la segunda porción de resalto 34 para permitir a la junta 20 ajustarse a las fuerzas que se puede someter durante el uso. La muesca 40 puede ser de número de diferentes conformaciones, incluyendo, por ejemplo, conformación en V.

La porción sellante 30 también incluye una primera porción de unión 42 que se extiende desde la primera porción de resalto 32 y una segunda porción de unión 44 que se extiende desde la segunda porción de resalto 34. La primera porción de unión 42 y la segunda porción de unión 44 se pueden formar del mismo material como la junta 20, y pueden proporcionar área de superficie adicional para la unión de la junta 20 a la porción de espiga 18. La primera porción de unión 42 y la segunda porción de unión 44 pueden tener cualquier conformación y/o configuración conocida. En la modalidad ejemplar, . la primera porción de unión 42 y la segunda porción de unión 44 cada una tiene una conformación arqueada.

La primera porción de unión 42 y la segunda porción de unión 44 pueden tener las mismas o diferentes dimensiones. En por lo menos algunas modalidades, la primera porción de unió 42 y/o segunda porción de unión 44 puede tener una longitud de aproximadamente 1.18 centímetros (0.4652 pulgadas) y un espesor de 0.317 centímetros (0.125 pulgadas) . La longitud de la primera porción de unión 42 puede ser una distancia lineal desde un extremo terminal de la primera porción de unión 42 a la porción de asentamiento 26, y la longitud de la segunda porción de unión 44 puede ser una distancia lineal desde un extremo terminal de la segunda porción de unión 44 a la muesca de porción de asentamiento 40. En algunas modalidades, la primera porción de unión 42 y/o la segunda porción de unión 44 pueden tener una longitud arqueada de aproximadamente 1.27 centímetros (0.5 pulgadas) . Será entendido que las dimensiones de la primera porción de unión 42 y la segunda porción de unión 44 pueden variar en base a las dimensiones de la segunda sección de tubería corrugada 14.

La Fig. 3 describe un ensamblaje ejemplar 46 para soldar la junta 20 a la porción de espiga 18. En general el ensamblaje 46 incluye un montaje de soplador 54, un montaje de rodillo 52 y un alojamiento de sujeción 50. En esta modalidad, el ensamblaje 46 puede ser un ensamblaje portátil o portado manualmente que tiene uno o más mangos 48 sobre el alojamiento de sujeción 50 configurados para ser sujetados por un operador durante el uso.

El montaje de soplador 54 incluye un alojamiento 61, y un primer brazo 62a y un segundo brazo 62b que se extiende desde el alojamiento 61. Una primera cabeza de soplador 64a está dispuesta sobre un extremo del primer brazo 62a y una segunda cabeza de soplador 64b está dispuesta en un extremo del segundo brazo 62b. Mientras que en la modalidad representada incluye dos brazos de soplador y las cabezas correspondientes, será entendido que un número mayor o menos de brazos y cabezas de soplador se pueden proporcionar. En la modalidad ejemplar, el primer brazo de soplador 62a y el segundo brazo de soplador 62b están dispuestos simétricamente alrededor del alojamiento 61, y la primera cabeza de soplador 62a y la segunda cabeza de soplador 62b están en ángulo hacia adentro uno hacia el otro. En otras modalidades, el primer brazo de soplador 62a y el segundo brazo de soplador 62b pueden estar sustancialmente paralelos. En otras modalidades, cada brazo se puede configurar para moverse con relación al cuerpo 50 para ajusfar la posición de la primera cabeza de soplador 64a y la segunda cabeza de soplador 64b con relación al alojamiento 50 y entre si.

Las cabezas de soplador 64a y 64b pueden tener cualquier tamaño, conformación y/o configuración adecuados, por ejemplo, para aplicar calor entre la junta 20 y la porción de espiga 18. El montaje de soplador 54 se puede conectar a una fuente de energía tal como, por ejemplo, una fuente de calor, para suministrar aire altamente calentado a los brazos de soplador 62a, 62b y las cabezas de soplador 64a, 64b. En algunas modalidades, las cabezas de soplador 64a, 64b se pueden configurar para aplicar calor sobre la junta 20 y la porción de espiga 18 dentro de un intervalo de temperatura de aproximadamente 176.6°C a 232.2°C (350°F a 450°F) .

El montaje de rodillo 52 incluye uno o más rodillos de compresión 56 cada uno montado rotablemente entre los brazos de una horquilla 58. En uno o más rodillos de compresión 56 se pueden arreglar de manera sustancial verticalmente entre los brazos de soplador 62a y 62b, y generalmente perpendiculares a los brazos de soplador 62a y 62b. El uno o más rodillos de compresión 56 pueden tener cualquier tamaño adecuado, área de sección transversal, conformación y/o configuración, por ejemplo, para aplicar presión con fuerza a dos o más materiales calentados conjuntamente. En la modalidad ejemplar representada en la Fig. 3, el montaje de rodillo 52 incluye tres rodillos de compresión 56a, 56b, y 56c rotablemente montados sobre las horquillas 58a, 58b, y 58c, respectivamente. Sin embargo, se debe entender que el montaje de rodillo 52 puede incluir un número mayor o menor de rodillos de compresión.

Con referencia a la Fig. 4, la junta 20 puede ser una junta de tira que se puede colocar alrededor de una circunferencia exterior de la porción de espiga 18. La porción de asentamiento 26 de la junta 20 se puede colocar en el hueco 24 en la mini-corrugación 22 sobre la superficie de la porción de espiga 18. En la colocación de la junta 20 en el hueco 24, la primera porción de resalto 42 puede descansar sobre una primera corona y la segunda porción de resalto 4.4 puede descansar sobre una segunda corona de la mini-corrugación 22.

La junta 20 luego se puede fusionar a la porción de espiga 18, por ejemplo, al soldar la primera porción de unión 42 y la segunda porción de unión 44 a la porción de espiga 18. En particular, un operador puede colocar el ensamblaje 46 adyacente a la junta 20 y la porción de espiga 18. El aire presurizado calentado se puede transmitir a través del primer brazo de soplador 62a y el segundo brazo de soplador 62b a la primera cabeza de soplador 64a y la segunda cabeza de soplador 64b, respectivamente. La primera cabeza de soplador 64a y la segunda cabeza de soplador 64b se pueden colocar con relación a la junta 20 de modo que el calor se puede aplicar al área entre la porción de espiga 18 y la junta 20.

A medida que se calienta la junta 20 y la porción de espiga 18, el calor se conduce a la primera porción de unión 42 y la segunda porción de unión 44 hasta que la primera y la segunda porciones de unión 42, 44 y la superficie de la porción de espiga 18 se han fundido y mezclado lo suficiente. En algunas modalidades, la junta 20 y la porción de espiga 18 se pueden calentar a 176.6°C a 232.2°C (350 a 400°F) . Sin embargo, se debe observar que la duración y la temperatura del aire calentado aplicado a la junta 20 y la porción de espiga 18 se pueden ajustar de modo que la fusión se presente solamente en la primera porción de unión 42 y la segunda porción de unión 44 (Fig.2).

Los rodillos de compresión 56a, 56b y 56c, que están adyacentes a las cabezas de soplador 64a y 64b, se pueden aplicar a la junta 20 después de que se han calentado la junta 20 y la porción de espiga 18. Los rodillos de compresión 56a, 56b y 56c se pueden configurar para aplicar suficiente fuerza a la superficie sellante 36 para aplicar fuerza a los materiales' calentados conjuntamente. De esta manera, la junta 20 se puede fusionar a la porción de espiga 18.

El operador se puede configurar para operar manualmente el ensamblaje 46 por la vía de los uno o más mangos 48 y mover el ensamblaje 46 a lo largo de la junta 20 alrededor de la circunferencia de la porción de espiga 18. En algunas modalidades, el operador puede aplicar calor continuamente a la longitud completa de la junta 20 para soldar la junta 20 a la poción de espiga 18. En otras modalidades, el ensamblaje 46 se puede utilizar para soldar por puntos la junta 20 a la porción de espiga 18. En esas modalidades, la soldadura se puede concentrar en varios puntos entre la junta 20 y a la porción de espiga 18 alrededor de la circunferencia de la porción de espiga 18.

Después de que la junta 20 se ha soldado a la porción de espiga 18, la porción de campana 16 de la primera sección de tubería corrugada 12 se puede acoplar a la porción de espiga 18 de la segunda sección de tubería corrugada 14 para formar la porción de acoplamiento 10 (Fig. 1) .

Las Figs. 5a y 5b describen otro ensamblaje 100 para soldar una junta ejemplar a una porción de espiga. El ensamblaje 100 incluye una estructura de soporte 102, un montaje de soplador 106, y un montaje de rodillo 104 fijado a una porción 102a de la estructura de soporte 102. El ensamblaje 100 además incluye un ensamblaje de rotación 112 configurado para rotar la porción de espiga 18 con relación a la estructura de soporte 102, el montaje de soplador 106 y el montaje de rodillo 104, todos los cuales permanecen estacionarios. En esta modalidad, el ensamblaje 100 es un ensamblaje de soldadura automático que habilita al usuario a pre-ajustar la velocidad en' la cual se jira la porción de espiga 18. Las velocidades de ensamblaje de rotación 112 se pueden ajustar por la vía de un controlador (no mostrado) . Además, el ensamblaje de rotación 112 se puede colocar en cualquier otra ubicación adecuada del ensamblaje 100 para efectuar la rotación de la porción de espiga 18 con relación de la estructura de soporte 102, el montaje de soplador 106 y el montaje de rodillo 104.

El montaje de soplador 106 incluye un alojamiento de soplador 107, un primer brazo de soplador 108a, y un segundo brazo de soplador 108b. El primer brazo de soplador 108 y el segundo brazo de soplador 108b pueden extenderse desde el alojamiento de soplador 107. Una primera cabeza de soplador 110a está dispuesta sobre un extremo del primer brazo 108a y una segunda cabeza de soplador 110b está dispuesta en un extremo del segundo brazo 108b. Como en la modalidad descrita en lo anterior, las cabezas de soplador pueden tener cualquier conformación, tamaño y/o configuración para suministrar aire ambiental o calentado para unir la junta 20 y la porción de espiga 18. . Encontraste a la modalidad descrita en lo anterior, el primer brazo 108a y la primera cabeza de soplador 110a están sustancialmente paralelos al segundo brazo de soplador 108b y la segunda cabeza de soplador 110b. En ciertas modalidades, el montaje de soplador 106 puede ser cualquier dispositivo conductor de calor apropiado configurado para calentar la junta 20 para la unión a la porción de espiga 18.

El montaje de rodillo 102 incluye un soporte 103 sustancialmente perpendicular al alojamiento de soplador 107. El montaje de rodillo 102 incluye uno o más rodillos de compresión 104 montados- al soporte 102. En esta modalidad, el uno o más rodillos de compresión 105 están ' arreglados horizontalmente abajo de las cabezas de soplador 110. Mientras que se muestra un rodillo de compresión 105a, será entendido que dos rodillos ¦ de compresión se proporcionan abajo y sustancialmente en paralelo con. las cabezas de soplador 110a y 110b. Se contempla que, en algunas modalidades, un número mayor o menor . de rodillos de compresión se puede proporcionar.

Durante el proceso de fabricación de tubería, el ensamblaje de rotación 112 se puede configurar para girar la porción de espiga 18 con relación a la estructura de soporte 102 en una velocidad ajustada por un controlador. El aire presurizado de calentamiento se puede suministrar a través del primer brazo 108a y el segundo brazo 108b a la primera cabeza de soplador 110a y la segunda cabeza de soplador 110b, respectivamente. La primera cabeza de soplador 110a se puede colocar con relación a una primera junta 20, y la segunda cabeza de soplador 110b se puede colocar, con relación a la segunda junta 20, de modo que el calor se puede aplicar al área entre la porción de espiga 18 y la primera y segunda juntas 20. A medida que se calientan la primera y segunda juntas 20 y la porción de espiga 18, el calor se conduce a la primera porción de unión 42 y la segunda porción de unión 44 para unir la primera y segunda porciones de unión 42, 44 a la porción de espiga 18. A medida que gira la porción de espiga 18, el uno o más rodillos de compresión 105 se pueden configurar para aplicar fuerza suficiente a la superficie sellante 36 de cada una de la primera y segunda juntas 20 para aplicar fuerza a los materiales calentados con untamente. De esta manera, la primera y segunda juntas 20 se pueden fusionar a la porción de espiga 18. Y por consiguiente, el ensamblaje 100 se puede configurar para soldar múltiples juntas 20 a la porción de espiga 18.

La Fig. 6 es una vista en perspectiva de otra modalidad alternativa de un ensamblaje de soldadura automático 200. El ensamblaje 200 incluye una estructura de soporte 210 un montaje de rodillo 212 y un montaje de soplador 216. Como en la modalidad discutida en lo anterior, el montaje de rodillo 212 incluye un soporte 213 y dos rodillos de compresión 214a, 214b montados al soporte 213. En esta modalidad sin embargo, el montaje de soplador 216 incluye una plataforma 215 y una pluralidad de brazos de soplador 218 unidos pivotablemente a la plataforma 215. Los brazos de soplador 218 se pueden configurar para ajusfar la posición de las cabezas de soplador 220 para porciones de espiga de diámetros variantes.

Como se muestra en la Fig. 6, el ensamblaje 200 incluye un primer brazo de soplador 218a que tiene una primera porción de acoplamiento 222a dispuesta en un extremo y una primera cabeza de soplador 220a dispuesta en un extremo opuesto, y un segundo brazo de soplador 218b que tiene un asegunda porción de acoplamiento 222b dispuesta en un extremo y una segunda cabeza de soplador 229b dispuesta en un extremo opuesto. La primera porción de acoplamiento 222a del primer brazo de soplador 218a y la segunda porción de acoplamiento 222b del segundo brazo de soplador 218b se acoplan pivotablemente a la forma 215 por la vía de un tornillo (no mostrado) .

El ensamblaje 200 además incluye un tercer brazo de soplador 218c que tiene una tercera porción de acoplamiento 222c dispuesta en un extremo y una tercera cabeza de soplador 220c dispuesta en un extremo opuesto, y un cuarto brazo de soplador 218d que tiene una cuarta porción de acoplamiento 222d dispuesta en un extremo y una cuarta cabeza de soplador 220d dispuesta en un extremo opuesto. La tercera porción de acoplamiento 222c de tercer brazo de acoplador 218c y la cuarta porción de acoplamiento 222d del cuarto brazo de soplador 218d se acoplan pivotablemente a la plataforma 215 por la vía de un tornillo 224.

Mediante este arreglo, cada brazo de soplador puede ser ajustable. En particular, cada brazo de soplador 218 se puede configurar para moverse con relación a la estructura de soporte 210 y entre si. Por ejemplo, cada brazo de soplador 218 se puede configurar para girar con relación a la estructura de soporte 210 de modo que una cabeza de soplador 220 correspondiente se mueve hacia o lejos de una cabeza de soplador adyacente 220. Como se pone en claro en lo anterior, el primero, el segundo, el tercero y el cuarto brazos de soplador 220a, 220b, 220c 220d se pueden configurar para suministrar aire ambiental o calentado. En otras modalidades, cualquiera del primero, segundo, tercero y cuarto brazos de soplador 220a, 220b, 220c 220d pueden ser cualquier dispositivo conductor de calor apropiado. Como se muestra en la Fig. 6, el ensamblaje 200 además puede incluir un ensamblaje de soplador 226 para suministrar aire ambiental o calentado a una o más juntas 20 y una porción de espiga 18.

La Fig. 7 describe otra modalidad alternativa de un ensamblaje de soldadura automático. El ensamblaje 300 incluye una estructura de soporte 310, un rodillo de impulsión 320, un montaje de rodillo 340, y uno o más brazos oscilantes 330 para unir pivotablemente el montaje de rodillo 320 a la estructura de soporte 310. En algunas modalidades el ensamblaje 300 además puede incluir un montaje de soplador 350 unido a los brazos oscilantes 330 (Fig. 8). El montaje de soplador 350 se puede configurar para suministrar aire ambiental o calentado a la junta 20 y la porción de espiga 18. En esta modalidad, el ensamblaje de soldadura automático se puede configurar para unir la junta 20 a la porción de espiga 18 al aplicar presión a una superficie interior y exterior de la porción de espiga 18.

Como se muestra en la Fig. 7, el rodillo de impulsión 320 se acopla en la estructura de soporte 310 por la via del árbol 321. El rodillo de impulsión 320 puede tener cualquier tamaño y/o configuración conocidos para ser colocado en un interior de la porción de espiga 18. El rodillo de impulsión 320 se puede impulsar en rotación. por un motor eléctrico (no mostrado) acolado a la estructura de soporte 310.

El montaje de rodillo 340 se puede acoplar pivotablemente al rodillo de impulsión 320 por la vía de los brazos oscilantes 330. El número de brazos oscilantes 330 puede corresponder al número de rodillos de compresión 342 del montaje de rodillo 340. En la modalidad ejemplar, el montaje de rodillo 340 incluye dos rodillos de compresión 342a, 342b cada uno pivotablemente acoplado al rodillo impulsor 320 por la vía de los brazos oscilantes 330a, 330b. Los rodillos de compresión 342a, 342b pueden tener cualquier tamaño, conformación y/o configuración, por ejemplo, para aplicar fuerza a los materiales calentados. Como se muestra en la Fig. 8, los rodillos de compresión 342a, 342b se pueden acoplar por un ariete reumático 344.

Durante la fabricación de tubería, el rodillo de impulsión 3.20 se puede colocar en un interior de la porción de espiga 18 y los rodillos de compresión 342a, 342b se pueden colocar sobre la superficie sellante 26 de la junta 20. Uno o más montajes de soplador 350 (Fig. 8) se pueden montar sobre los brazos oscilantes 330a, 330b, y se pueden configurar para aplicar calor a la junta 20 y la porción de espiga 18. Inmediatamente después, los rodillos de compresión 342a, 342b se pueden aplicar al área calentada. En particular, el ariete neumático 344 se puede configurar para ejercer una fuerza sobre el montaje de rodillo 340. Al hacerlo de esta manera, el rodillo impulsor 320 se puede jalar contra un interior de la porción de espiga 18 para ejercer presión sobre la superficie interior de la porción de espiga 18. Además, la presión se puede aplicar a los rodillos de compresión 342a, 342b para ejercer una fuerza sobre la junta 20 para aplicar fuerza a los materiales calentados conjuntamente .

Se contemplan otros métodos para soldar la junta 20 a la porción de espiga 18. Por ejemplo, en algunas modalidades, la junta 20 se puede fusionar a la porción de espiga 18 utilizando un rodillo calentado o estirador de junta en placa caliente. En otras modalidades, la junta 20 se puede soldar utilizando fusión o soldadores ultrasónicos. En todavía otras modalidades, la junta 20 se puede extruir directamente sobre la porción de espiga 18. Y en otras modalidades, el plástico fundido se puede extruir sobre la porción de espiga 18 y la junta 20 para fusionar la junta 20 a la porción de espiga 18. Además, aungue la Fig. 3 ilustra el montaje de rodillo 52 que incluye una pluralidad de rodillos de compresión 56 arreglados en serie para aplicar compresión a una sola junta 20 para fusionar la junta 20 a la porción de espiga 18, se debe apreciar gue en otras modalidades, el ensamblaje 46 puede incluir uno o más montajes de rodillo adicional 52 arreglados en paralelo para ayudar a la fusión de una pluralidad de juntas 20 en la porción de espiga 18. También se debe apreciar que el ensamblaje 300 de las Figs. 7 y 8 puede incluir uno o más rodillos de impulsión adicionales 320 y los montajes de rodillo 340 arreglados en paralelo para ayudar a la fusión de una pluralidad de junta 20 a la porción de espiga 18. Por otra parte, se debe apreciar que el ensamblaje 200 puede incluir uno o más rodillos de compresión adicionales 214a y 214b arreglados en serie, similar al arreglo de los rodillos 56 en la Fig. 3, para ayudar adicionalmente a la fusión de las juntas 20 a la porción de espiga 18.

Las ventajas de los presentes métodos y ensamblajes para soldar una junta sobre una espiga pueden incluir el refuerzo de manera estructural de la junta a una porción de espiga tal que durante el manejo, almacenamiento, transporte e instalación, la porción de junta puede ser menos probable de que sea removida de la porción de espiga. Adicionalmente, los métodos descritos pueden obstruir la habilidad de la suciedad, rocas u otros desperdicios de penetrar bajo la junta, que podrían afectar la habilidad sellante del producto.

Otras modalidades de la descripción serán evidentes para aquellos expertos en la técnica a partir de la consideración de la especificación y la práctica de la descripción descrita en la presente. Se propone que la especificación y los ejemplos sean considerados como ejemplares únicamente, con un alcance real y espíritu de la descripción que es indicado por las siguientes reivindicaciones .

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para soldar una junta a una porción de espiga de una sección de tubería, el método caracterizado porque comprende: soportar la junta en un hueco sobre la porción de espiga de la sección de tubería, en donde la junta incluye: una porción de asentamiento que se extiende radialmente y dimensionada para ajustarse dentro de un hueco anular en la porción de espiga; una porción sellante que incluye una primera porción de resalto que se extiende axialmente desde un lado de la porción de asentamiento y una segunda porción de resalto que se extiende desde el otro lado de la porción de asentamiento, la primera y segunda porciones de resalto que están configuradas para acoplar la porción de espiga sobre los lados axialmente opuestos; y una primera porción de unión que se extiende desde la primera porción de resalto y una segunda porción de unión que se extiende desde la segunda porción de resalto, en donde la primera y segunda porciones de unión se proporcionan para unir la junta a la porción de espiga; calentar una porción de la junta y una superficie adyacente de la porción de espiga; y aplicar una fuerza sobre la porción de la junta después de la aplicación de calor para fusionar la junta sobre la porción de espiga. .

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el calentamiento de la porción de la junta y la superficie adyacente de la. porción de espiga incluye fundir por lo menos la primera porción de unión, la segunda porción de unión, y la superficie adyacente de la porción de espiga.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la aplicación de fuerza sobre la porción de la junta incluye aplicar uno o más rodillos de compresión sobre una superficie sellante de la porción sellante de la junta.

4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la aplicación de uno o más rodillos de compresión incluye aplicar tres rodillos de compresión.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la junta es una junta de tira.

6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además incluye calentar continuamente la junta y la porción de espiga a lo largo de una longitud de la junta.

7. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque además incluye calentar la junta en varios puntos a lo largo de una circunferencia de la porción de espiga.

8. Un método para fabricar un ensamblaje de tubería, en donde el ensamblaje de tubería incluye una primera sección de tubería corrugada que tiene una porción de campana, una segunda sección de tubería corrugada que tiene una porción de espiga, y una junta configurada para sellar la porción de espiga dentro de la porción de campana, el método caracterizado porque comprende: soportar la junta en un hueco sobre la porción de espiga de la sección de tubería, en donde la junta incluye: una porción de asentamiento que se extiende radialmente y dimensionada para ajustarse dentro de un hueco anular en la porción de espiga;. una . porción sellante que incluye una primera porción de resalto que se extiende axialmente desde un lado de la porción de asentamiento y una segunda porción de resalto que se extiende desde el otro lado de la porción de asentamiento, la primera y segunda porciones de resalto que están configuradas para acoplar la porción de espiga sobre el lados axialmente opuestos; y una primera porción de unión que se extiende desde la primera porción de resalto y una segunda porción de unión que se extiende desde la segunda porción de resalto, en donde la primera porción de unión y la segunda porción de unión se proporcionan para unir la junta a la porción espiga; - dirigir calor sobre una porción de la junta y una superficie adyacente de la porción de espiga, y aplicar presión a la porción de la junta para fusionar la porción de la junta a la superficie adyacente de la porción de espiga.

9. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque además incluye proporcionar un ensamblaje de soldadura que incluye uno o más cabezas de soplador colocadas adyacentes a uno o más rodillos de compresión .

10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la una o más cabezas de soplador están configuradas para aplicar calor a la junta y porción de espiga.

11. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el ensamblaje de soldadura incluye tres rodillos de compresión.

12. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el ensamblaje de soldadura es portátil .

13. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el ensamblaje de soldadura es automático.

14. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque además incluye girar la porción de espiga mientras que se dirige calor sobre la porción de la junta.

15. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque además incluye fundir por lo menos la primera porción de unión, la segunda porción de unión y las superficies adyacentes de la porción de espiga.

16. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque además incluye aplicar presión a la superficie de la junta inmediatamente después de la etapa de fusión de la primera porción de unión, la segunda porción de unión y las superficies adyacentes de la porción de espiga.

17. Una junta para proporcionar un sello entre una porción de campana y una primera sección de tubería corrugada y una porción de espiga de una segunda sección de tubería corrugada, la junta caracterizada porque comprende: una porción de asentamiento que se extiende radialmente y dimensionada para ajustarse dentro de un hueco anular en la porción de espiga; una porción sellante que incluye una primera porción de resalto que se extiende axialmente desde un lado de la porción de asentamiento y una segunda porción de resalto que se extiende desde el otro lado de la porción de asentamiento, la primera y segunda porciones de resalto que están configuradas para acoplar la porción de espiga sobre los lados axialmente opuestos; y una primera porción de unión que se extiende desde la primera porción de resalto y una segunda porción de unión que se extiende desde la segunda porción de resalto, en donde la primera porción de unión y la segunda porción de unión se configuran para unir la junta a la porción de espiga.

18. La junta de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque la primera porción de unión y la segunda porción de unión se forman de un material elastomérico .

19. La junta de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque la primera porción de unión y la segunda porción de unión están integrales con la primera porción de resalto .. y la segunda porción de resalto, respectivamente.

20. La junta de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque la primera porción de unión y la segunda porción de unión cada una tiene un . área de superficie suficiente para facilitar la unión de la junta a la porción de espiga.