ES2231885T3 - Rascador con nucleo deformable. - Google Patents

Abstract

Un raspador de conducto (10) para usarse en la limpieza de depósitos y acumulaciones (104) también es adecuadamente empleado para aplicaciones en las cuales el conducto (100) tiene una serie de curvas e incluso de ángulos rectos. El rascador (10) es adecuado para un recorrido bidireccional, teniendo bordes de penetración hemisféricos frontal y trasero (41, 42). El raspador (10) se construye de forma que facilite el mayor grado de alargamiento y deformación que sea posible con raspadores de conductos conocidos, mientras sigue proporcionando el sesgo radial hacia fuera que se requiere para rascar eficazmente las paredes laterales de los conductos (100). Una tapa (40) lleva una pluralidad de espárragos de metal (80) dispuestos alrededor de la parte media central (43), y encierra un núcleo interno (60). El núcleo (60) está formado en un molde a partir de una mezcla de resina e isocianato, dando como resultado un raspador que tiene una capacidad superior para alargarse y deformarse, si fuera necesario, mientras arranca eficazmente las paredes laterales del conducto.

Description

Rascador con núcleo deformable.

Con el transcurso del tiempo, el fluido transportado dentro de una tubería tiende a formar un revestimiento sobre las paredes interiores de la tubería. Este revestimiento reduce el área en sección transversal del interior de la tubería, y reduce el flujo de fluido.

Un método convencional para limpiar una tubería consiste en impulsar un taco limpiador para tuberías a través de la tubería, mediante el uso de un fluido a presión. El rozamiento entre la parte externa del taco limpiador para tuberías y la superficie interna de la tubería limpia y extrae las acumulaciones o depósitos de la tubería.

Un problema típico con la mayor parte de los tacos limpiadores para tubería es que son unidireccionales, o de un solo sentido, es decir, que son adecuados tan solo para desplazarse en un único sentido. Los documentos US-A-4.242.771 y EP-A-286320 describen un tal taco limpiador unidireccional. Como consecuencia de ello, no es posible hacer discurrir el taco limpiador para tuberías hacia atrás y hacia delante en una longitud limitada de la tubería con el fin de realizar una limpieza adicional; es necesario, en consecuencia, limpiar de nuevo toda la tubería. Un cierto número de tacos limpiadores para tubería son esféricos y, por tanto, adecuados para desplazarse en cualquier dirección, si bien, como consecuencia de su forma, presentan un área superficial muy pequeña para el acoplamiento de rozamiento con la superficie interna de la tubería.

Un problema adicional que es común a la mayor parte de las tuberías es que no se desplazan muy bien en torno a las dobleces y esquinas o codos, de modo que el riesgo de que quede atascado un taco limpiador para tuberías en el interior de la tubería es bastante alto. El documento GB-A-2286650 describe un taco limpiador bidireccional, o en ambos sentidos. Sin embargo, hay todavía cabida para las mejoras, ya que el taco limpiador no se ha diseñado para desplazarse a través de codos y dobleces en todos los sentidos dentro de una tubería.

Por las anteriores razones, existe la necesidad de un taco limpiador para tuberías que pueda ser accionado en ambos sentidos, que sea robusto y duradero, y que sea adecuado para desplazarse en torno a los codos y dobleces de las tuberías.

El taco limpiador para tuberías de la presente invención proporciona algunas de las siguientes estructuras o todas ellas.

(a) Un cuerpo bidireccional o de doble sentido, es decir, un cuerpo adecuado para desplazarse en ambos sentidos dentro de una tubería, el cual tiene un plano de simetría que pasa por el centro del mismo y es perpendicular a la longitud de la tubería. Los extremos anterior o frontal y trasero o posterior, o morros del cuerpo, son generalmente semiesféricos. Una porción intermedia cilíndrica del cuerpo, que se extiende entre los extremos, está destinada a proporcionar la suficiente área superficial para formar un cierre hermético contra la superficie interior de la tubería, y permitir con ello la extracción eficaz de las acumulaciones de esa superficie.

(b) Un núcleo de espuma, que es, en cierta medida, susceptible de ser alargado y comprimible, y que facilita la deformación necesaria para permitir que el taco limpiador se adapte al paso por los codos. El núcleo de espuma, adecuadamente confeccionado, hace que se alargue el cuerpo del taco limpiador en zonas limitadas de la tubería en las que las acumulaciones son mayores, y en los casos en que sea necesario adaptarse al paso por esquinas o codos. En un ejemplo de un taco limpiador construido de acuerdo con la realización preferida, se requiere una mezcla de 130 gramos de resina y entre 120 y 124 gramos de ISO (poliisocianato) para un taco limpiador que tiene un diámetro de 10,16 cm (4 pulgadas). La resina y el ISO se combinan para formar un núcleo que presenta una combinación superior de la capacidad para cargar o empujar la cubierta externa y las púas o varillas asociadas, contra la superficie interna de la tubería, a la vez que se permite también al taco limpiador alargarse cuando se requiera, a fin de adaptarse al paso por los codos y las zonas de mayor acumulación dentro de la tubería.

(c) Una cubierta externa que presenta orificios taladrados para recibir una pluralidad de varillas, y dispuestos sobre la porción intermedia del cuerpo. En la realización preferida, la cubierta externa está fabricada de VIBRATHANE 8083 de la Uniroyal Chemical, el cual es resistente a la abrasión y lo suficientemente rígido como para sujetar las varillas en su lugar, y, con todo, aún lo suficientemente flexible como para permitir que el taco limpiador se alargue para adaptarse al paso por los codos.

(d) Una pluralidad de varillas, portadas por la cubierta, forma una superficie abrasiva que rasca las acumulaciones arrancándolas de las paredes laterales de la tubería.

Es, en consecuencia, un objeto fundamental de la presente invención proporcionar un nuevo taco limpiador para tubería que tenga una capacidad superior para desplazarse a través de las curvas y codos, dentro de una tubería que ha de ser limpiada.

Otro objeto de la presente invención consiste en proporcionar un taco limpiador para tubería que tenga una mayor capacidad de alargarse en respuesta a los dobleces, las curvas y las zonas de acumulación extrema del interior de la tubería, y que, con todo, proporcione todavía una presión de carga o empuje adecuada contra las paredes laterales interiores de la tubería.

Aún otro objeto adicional de la presente invención consiste en proporcionar un taco limpiador para tubería que sea adecuado para uso de un modo bidireccional, esto es, un taco limpiador para tubería que pueda desplazarse en ambos sentidos dentro de una tubería.

Estas y otras características, aspectos y ventajas de la presente invención se harán más fácilmente comprensibles en relación con la siguiente descripción, las reivindicaciones adjuntas y los dibujos que se acompañan, en los cuales:

La Figura 1 es una vista lateral ortogonal de un taco limpiador para tubería confeccionado de acuerdo con los principios de la invención y en el que se ha mostrado el núcleo destacado en línea discontinua.

La Figura 2 es una vista en corte transversal del taco limpiador para tubería de la Figura 1, tomado a lo largo de las líneas 2-2 de la Figura 1.

La Figura 3 es una vista en perspectiva y ampliada de una de las púas o varillas portadas por la cubierta.

La Figura 4 es una vista parcialmente seccionada o recortada de una tubería que incorpora el taco limpiador de la Figura 1.

La Figura 5 es una vista esquemática en corte longitudinal de una tubería que tiene una serie de giros en ángulo recto que ilustran el movimiento de un taco limpiador a través de la tubería; y

La Figura 6 es una vista esquemática en corte longitudinal de una tubería que presenta un codo o esquina redondeada, la cual ilustra el alargamiento de un taco limpiador que se desplaza a través de la misma.

Haciendo referencia, en general, a las Figuras 1 a 4, se observa en ellas un taco limpiador 10 para tuberías, confeccionado de acuerdo con los principios de la invención. Las Figuras 5 y 6 ilustran un taco limpiador 10 para tuberías, doblándose, alargándose en torno a curvas y dobleces de una tubería 100.

Se ha formado un cuerpo bidireccional 20 a partir de un núcleo 60, que está confinado o encerrado, opcionalmente, por una cubierta 40, la cual puede, opcionalmente, soportar una pluralidad de púas o varillas 80, típicamente dispuestas en torno a la porción intermedia cilíndrica del taco limpiador. El cuerpo es bidireccional en el sentido de que existe un plano de simetría que es perpendicular a la longitud del taco limpiador y a la dirección de desplazamiento del taco limpiador en el interior de una tubería.

De manera significativa, el taco limpiador bidireccional no es esférico. Un taco limpiador esférico proporciona generalmente un área superficial muy pequeña al contacto con las paredes laterales del interior de la tubería, y es, por tanto, una herramienta de limpieza menos eficaz. El taco limpiador 10 para tuberías proporciona una cubierta que tiene una porción intermedia cilíndrica 43, y un núcleo que tiene una porción cilíndrica similar 63. La naturaleza cilíndrica de la porción intermedia del taco limpiador 10 permite el suficiente contacto con la superficie interior 103 de una tubería 100 para eliminar de manera adecuada las acumulaciones 104.

Unos morros semiesféricos de forma roma y situados de cara hacia delante y hacia atrás, resultan bien adecuados para interaccionar con el interior de una tubería con el fin de guiar el taco limpiador 10 a medida que éste se desplaza a través de curvas y codos de 90 grados en el interior de la tubería. Conforme el taco limpiador se desplaza a través de las secciones rectas de una tubería, las porciones intermedias cilíndricas 43, 63 del cuerpo quedan adyacentes a las paredes interiores 103 de la tubería, y están diseñadas para proporcionar una cierta área superficial para formar un cierre hermético contra la superficie interior de la tubería y acoplarse por rozamiento con ella, con lo que se eliminan las acumulaciones 104. Como se observa en la Figura 5, cuando el taco limpiador se encuentra con un doblez en curva 102 ó un codo en ángulo recto 101, el morro semiesférico frontal 41, 61 entra en contacto con la superficie interior 103 y aplica una fuerza asimétrica en el taco limpiador, haciendo que éste gire.

La Figura 5 ilustra el modo como un taco limpiador confeccionado de conformidad con la descripción se alarga y dobla para desplazarse a través de secciones de la tubería que se doblan, curvan o se encuentran particularmente estrechadas como consecuencia de las acumulaciones.

Es posible utilizar, como taco limpiador para tuberías económico, únicamente un núcleo compresible y susceptible de ser alargado, o éste en combinación con una cubierta para formar un taco limpiador para tubería de cualidades superiores, que tenga una mayor durabilidad y una superficie más abrasiva que pueda ser más eficaz a la hora de retirar las acumulaciones 104 del interior de la tubería 100.

En una versión preferida de la invención, un núcleo apropiado para uso en la fabricación de un taco limpiador de aproximadamente 10,16 cm (4 pulgadas), adecuado para ser utilizado en una tubería de 10,16 cm, se fabrica como sigue. En primer lugar, se mezcla resina durante aproximadamente 15 minutos. Un tipo preferido de resina es el producto de BASF con el número 2258242, si bien éste puede ser sustituido por ciertos otros productos de resina. En segundo lugar, se mezcla isocianato ISO (también conocido como polimetileno o polifenilisocianato) durante otros 15 minutos. Un ISO que se prefiere es el producto de BASF con el número 225841, si bien éste puede ser sustituido por ciertos otros productos de ISO. En tercer lugar, se mezclan conjuntamente 130 gramos de resina y entre 120 y 124 gramos de ISO durante 4 minutos, y se vierten a continuación en un molde. El molde se cierra entonces durante un periodo de 10 minutos, después de lo cual el núcleo queda terminado. El núcleo puede ser utilizado como taco limpiador para tubería, con o sin una cubierta, si bien el uso de la cubierta da lugar a un taco limpiador de superiores cualidades.

Como se observa en la Figura 1, el núcleo 60 proporciona unos morros anterior y posterior semiesféricos 61, 62, así como una porción intermedia cilíndrica 63.

Una versión preferida de la cubierta externa 40 de la invención se ha fabricado de poliuretano, o, más concretamente, de Vibrathane 8083 de la Uniroyal Chemical. La Figura 2 ilustra, en corte transversal, las posiciones relativas de la cubierta 40 con respecto a las varillas 80 y al núcleo 60. Unas barras de alambre para soporte del núcleo, que pasan a través del núcleo, se utilizan con el propósito de fabricar la cubierta. Dicho molde permite que el núcleo sea soportado de una forma que da lugar a una cubierta de espesor uniforme, típicamente de 1,27 cm (1/2 pulgada).

A continuación, se vierte el uretano dentro del molde. El molde se calienta entonces hasta 250 grados. El taco limpiador se extrae a continuación del molde y se coloca dentro de un horno de curado o solidificación durante aproximadamente 2 horas.

Puede taladrarse una pluralidad de orificios 44 en la superficie 45 del taco limpiador. Típicamente, los orificios se taladran según una disposición geométrica regular, tal como se observa en la Figura 1, en torno a la porción intermedia cilíndrica 43. Los orificios han de ser ligeramente más pequeños que el tamaño real de las varillas que se van a utilizar, las cuales son, típicamente, del tipo de las varillas de los neumáticos de nieve o similares.

A continuación se calienta el taco limpiador de nuevo a 250 grados. Una vez que el taco limpiador ha alcanzado esta temperatura, se insertan las varillas por medio de una pistola de aire. En la versión preferida, las puntas 83 de las varillas se extienden 1,6 mm (1/16 de pulgada) más allá de la superficie externa 45 de la cubierta de uretano.

Los morros semiesféricos anterior y posterior 41, 42 se han conformado de una manera tal, que harán que el taco limpiador se gire o doble cuando un lado del morro incida sobre una curva 102 ó un codo a 90 grados 101 existente en la tubería. Como se observa en la Figura 6, cuando uno de los lados del morro entra en contacto con una curva existente en la tubería, el taco limpiador se dobla algo en respuesta a ello, y el morro comienza a apuntar en dirección distinta a la de la obstrucción, con lo que se hace girar el taco limpiador.

Como se observa particularmente en las Figuras 2 y 3, una pluralidad de varillas 80, de las que cada varilla es portada por un orificio taladrado, forman una superficie abrasiva que puede utilizarse para rascar las acumulaciones y desprenderlas de las paredes laterales de una tubería. En la versión preferida de la invención, cada varilla presenta una base plana 81, portada por un orificio 44 de la cubierta externa 40, así como un cuerpo cilíndrico 82, que se extiende perpendicularmente desde la base plana y termina en una punta aguda 83, que se extiende 1,6 mm (1/6 de pulgada) más allá de la superficie 45 de la cubierta 40.

La invención no reside en sólo una cualquiera de las características anteriores por sí mismas, sino, antes bien, en la combinación particular de todas ellas aquí descrita y reivindicada, y se diferencia de la técnica anterior en esta combinación particular de todas sus estructuras para las funciones especificadas.

El taco limpiador bidireccional para tuberías de acuerdo con la invención se utiliza insertando el taco limpiador en la tubería, típicamente con el uso de un elemento lanzador de taco limpiador en uno de los extremos de la tubería. Se emplea fluido para forzar el paso del taco limpiador a través de la tubería. La porción intermedia cilíndrica 43 del taco limpiador 10 y el conjunto ordenado de varillas 80 establecen un contacto de rozamiento con la superficie interior de la tubería, y extraen y limpian de residuos, acumulaciones y desechos 104 esa superficie.

El taco limpiador 10 para tuberías resulta muy adecuado para adaptarse al paso por las esquinas o codos existentes dentro de la tubería. Esto es importante puesto que, sin esta cualidad, muchas tuberías no podrían ser limpiadas de forma barata. La capacidad para adaptarse al paso por los codos se debe, en parte, a la interacción entre la forma del taco limpiador y la superficie interna de la tubería. Como se observa en la Figura 5, cuando uno de los lados del morro 41 de la cubierta anterior golpea el lateral de la tubería como consecuencia de la presencia de un doblez o codo, el taco limpiador tiende a desplazarse en el sentido opuesto, adaptándose con ello al paso por el doblez o codo.

Otro factor que contribuye a la capacidad del taco limpiador de adaptarse al paso por los dobleces y los codos implica la naturaleza del material utilizado para formar el núcleo 60 del taco limpiador 10, el cual tiende a alargarse y a estrecharse a medida que el taco limpiador se desplaza a través de los dobleces, las curvas, los codos y las superficies de intensa acumulación.

El taco limpiador para tuberías puede hacerse funcionar con un elemento lanzador del taco limpiador en cada extremo de la tubería, con lo que se permite la inversión del avance del taco limpiador si se desea, de manera que pase de nuevo por tramos de la tubería que están particularmente estrechados por acumulaciones o depósitos. En general, cuando la presión del fluido que impulsa el taco limpiador decrece, ello constituye una indicación de que el taco limpiador se está desplazando más rápidamente como consecuencia de un rozamiento reducido, y acaba de dejar una zona de mayor acumulación. Puede invertirse entonces el sentido de avance del taco limpiador con el uso del elemento lanzador alternativo del taco limpiador, haciendo con ello que éste se desplace de nuevo a través de la zona de mayor acumulación. Esto es más eficaz que recorrer de nuevo toda la tubería, y es posible gracias a la forma bidireccional del taco limpiador 10.

Las versiones anteriormente descritas de la presente invención tienen muchas ventajas, incluyendo la ventaja fundamental de proporcionar un taco limpiador para tubería novedoso que tiene una capacidad superior de adaptarse al paso de las curvas y de los codos presentes en el interior de una tubería que se ha de limpiar.

Otra ventaja de la presente invención consiste en proporcionar un taco limpiador para tubería que es más capaz de alargarse como respuesta a dobleces, curvas y zonas de extrema acumulación dentro de la tubería, y que, con todo, proporciona aún una presión de empuje adecuada contra las paredes laterales interiores de la tubería.

Aún otra ventaja adicional de la presente invención consiste en proporcionar un taco limpiador para tubería que sea adecuado para uso de un modo bidireccional o en ambos sentidos, es decir, un taco limpiador para tubería que pueda hacerse funcionar en ambos sentidos dentro de la tubería.

Claims (4)

1. Un taco limpiador para tuberías, destinado a rascar una acumulación o depósito y desprenderlo de la superficie interna de una tubería, comprendiendo el taco limpiador para tuberías un cuerpo bidireccional (20), que tiene morros anterior y posterior semiesféricos y romos (41, 42), así como una porción intermedia cilíndrica (43), que se extiende entre dichos morros anterior y posterior (41, 42) y proporciona un área superficial destinada a formar un cierre hermético contra la superficie interior de una tubería, y una pluralidad de púas o varillas (80) dispuestas sobre dicha superficie, con lo que se forma una superficie abrasiva para rascar la acumulación y desprenderla de la superficie interna de una tubería, caracterizado por que el cuerpo bidireccional (20) comprende:

(a) un núcleo susceptible de ser alargado y compresible (60), formando de una mezcla de resina e isocianato; y

(b) una cubierta externa (40), fabricada de uretano tratado por calor y que encierra completamente el núcleo compresible y susceptible de ser alargado, siendo dichas varillas (80) portadas por la cubierta externa (40).

2. El taco limpiador para tuberías, de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual cada una de las varillas (80) comprende:

una base plana (81), portada por la cubierta externa (40), y

un cuerpo cilíndrico (82), perpendicular a la base plana (81) y que termina en una punta aguda (83).

3. El taco limpiador para tuberías, de acuerdo con la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, en el cual el núcleo (60) del cuerpo (20) se ha formado de una proporción de 13 partes de resina a 12 partes de isocianato.

4. El taco limpiador para tuberías, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual las varillas (80) se extienden 1,6 mm (1/16 de pulgada) más allá de la superficie de la cubierta externa (40).