ES2303059T3 - Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de una union tubular a presion en una union enchufable. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la fabricación de una unión tubular a presión en una unión enchufable para la unión de tubos en puntos fijos de conexión en la construcción de vehículos, conectándose de forma hermética un tubo (13) de diámetro menor en un orificio (12) de encaje de un manguito (7), encajándose el tubo (13) que se va a conectar en el orificio (12) de encaje con juego radial e insertándose en el diámetro interior del tubo (13) un mandril ensanchador, caracterizado porque el mandril ensanchador deforma el tubo (13) radialmente hacia fuera en dirección a un manguito guía interior (17), situado del lado del manguito, con ensanchamiento radial y porque el manguito guía interior (17), unido con el manguito (7), se ensancha adicionalmente con el tubo (13).

Description

Procedimiento y dispositivo para la fabricación de una unión tubular a presión en una unión enchufable.

La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación y una unión tubular a presión en una unión enchufable según el preámbulo de la reivindicación 1 o según el preámbulo de la reivindicación 3. Este tipo de uniones enchufables se usan para unir tubos en puntos fijos de conexión, principalmente en la construcción de vehículos. Por el término "construcción de vehículos" se entiende aquí vehículos terrestres, marítimos y aéreos.

Una unión enchufable se caracteriza generalmente por un conector unido con un conducto flexible o tubo, formando una o varias piezas con el material, en la que el conector se puede acoplar con el conducto flexible o tubo que se va a fijar a él mediante un manguito. Es una unión enchufable separable, en la que como elemento de sujeción se usa un muelle de retención que establece la unión por retención entre el conector y el manguito. En vez de un muelle de retención se pueden usar también otros elementos separables de unión, por ejemplo, muelles de flexión, ganchos u otros elementos de unión por arrastre de forma que crean la unión enchufable.

En este tipo de uniones enchufables existe el problema de que a un conector se pretende conectar un tubo de diámetro menor que se introduce de forma hermética, por ejemplo, en el manguito.

Este problema se solucionó hasta el momento sólo al estar moldeado el manguito en el tubo a fijar, de manera que formara una sola pieza con el material, lo que implicaba un alto coste de material y altos costes de fabricación.

Esto es imposible en algunos casos, si se debe moldear, por ejemplo, un tubo de diámetro relativamente pequeño en un manguito de gran diámetro.

Asimismo se conoce la fijación en el manguito del tubo, que se va a conectar de forma hermética al manguito, mediante elementos convencionales de unión, por ejemplo, soldadura indirecta, soldadura directa o pegado. Sin embargo, esto requiere mucho trabajo y existe el riesgo de que se produzca un punto de conexión no hermético.

El documento GB2342133A da a conocer un acoplamiento de tubo para su uso en un sistema hidráulico, en el que un tubo de diámetro menor se conecta de forma hermética en un orificio de encaje de un manguito, encajándose el tubo que se va a conectar en el orificio de encaje con juego radial (ranura de entrada) e insertándose en el diámetro interior del tubo un mandril ensanchador que, con ensanchamiento radial, deforma el tubo radialmente hacia fuera en dirección a un manguito guía interior situado del lado del manguito.

La invención tiene el objetivo de perfeccionar una unión enchufable del tipo mencionado al inicio de modo que con elementos simples se pueda insertar de forma hermética un tubo deformable en dirección radial, al menos parcialmente, en el orificio de alojamiento del manguito.

Para conseguir el objetivo planteado, la invención se caracteriza por la instrucción técnica de las reivindicaciones 1 y 3.

De forma ventajosa, en el lado frontal del manguito está dispuesto, radialmente en el interior, al menos un anillo de obturación, cuyo asiento se prolonga en dirección axial hacia dentro mediante un manguito guía que crea con su extremo axial un tope de diámetro reducido. En este orificio, preparado así, está encajado el tubo de diámetro menor y en el diámetro interior de este tubo se inserta un mandril ensanchador que deforma el tubo radialmente hacia fuera en dirección al manguito guía, situado del lado del manguito, deformándose asimismo a la vez el manguito radialmente hacia fuera.

Por consiguiente, con la instrucción técnica indicada se describe una unión a presión que consiste en que el tubo de diámetro menor se introduce en el orificio del manguito y desde el lado del manguito se inserta un mandril ensanchador en el contorno interior del tubo, que deforma radialmente hacia fuera determinadas secciones transversales del tubo y las une de forma hermética con el contorno interior de los elementos de guía dispuestos en el manguito, deformándose asimismo a la vez, de manera parcial, estos elementos de guía en dirección radial hacia fuera.

Con este tipo de unión a presión se logra la ventaja esencial de que se produce un ensanchamiento simultáneo del tubo que se va a encajar junto con los elementos de guía y de obturación dispuestos en el manguito. Por tanto, mediante el mandril ensanchador se efectúa una unión por arrastre de forma de los elementos de tubo y manguito asignados entre sí, de modo que durante la fabricación se compensan también irregularidades o imprecisiones correspondientes.

Mediante una única operación de fabricación (o sea, la introducción del mandril ensanchador) y un ensanchamiento correspondiente se origina tanto una compresión radial como una unión axial y un límite de desplazamiento del tubo en el manguito.

Como ya se mencionó arriba, el manguito guía, dispuesto en el manguito, presenta un tope en el lado frontal que limita el desplazamiento axial del tubo en el manguito. Sin embargo, la invención no depende de esto. Este tope se puede suprimir también y en su lugar es posible disponer en el lado exterior del tubo un tope dirigido radialmente hacia fuera que hace tope con la superficie frontal asignada del orificio del manguito.

Por lo demás, la invención no se limita a un tubo metálico para la fabricación de la unión a presión, ya que se pueden usar también tubos de un material multicomponente.

Es posible también, por ejemplo, usar un tubo plástico e insertar en el tubo plástico un casquillo metálico ensanchable o deformable permanentemente (con preferencia de una aleación de aluminio). Mediante la deformación permanente del casquillo metálico insertado aquí se deforma también a la vez y de manera permanente la sección transversal del tubo plástico, formando así un engranaje hermético en el anillo de obturación situado del lado del manguito.

En vez del anillo de obturación previsto se pueden usar también otros elementos de obturación, por ejemplo, una masa de obturación que está dispuesta en una ranura correspondiente y que se une de forma hermética con el contorno exterior del tubo.

Asimismo, se puede usar una banda de obturación que está dispuesta en el contorno exterior del tubo y que crea una unión hermética correspondiente en la superficie opuesta por el lado interior del manguito.

Las mismas combinaciones de material, como las expuestas en relación con el tubo descrito anteriormente, se pueden usar también para el manguito. Así, por ejemplo, es posible fabricar el manguito a partir de un material plástico e insertar en el interior un casquillo metálico que soporta el manguito guía, ensanchable a continuación de manera permanente en dirección radial.

Sin embargo, este casquillo metálico se puede suprimir en una tercera forma de realización y resulta suficiente configurar el manguito en general con un material plástico, pudiéndose deformar elásticamente sólo las superficies de guía y obturación dispuestas en el interior del manguito (en especial, en la zona del manguito guía), con el fin de generar, asimismo, una fuerza correspondiente de obturación y presión en el tubo ensanchable radialmente.

La unión enchufable mencionada resulta adecuada para la conexión de todos los medios conocidos, especialmente aire, agua u otros medios fluidos y gases en la construcción de vehículos, según se mencionó en la descripción inicial.

A continuación se explica detalladamente la invención por medio de dibujos que representan sólo una vía de realización. De los dibujos y su descripción se derivan otras características y ventajas de la invención esenciales para la invención.

Muestran:

fig. 1 de forma esquemática, una unión enchufable según la invención en representación despiezada con un tubo ya fijado a presión,

fig. 2 una representación parcial de la unión entre el tubo y el manguito en estado no fijado a presión,

fig. 3 la unión enchufable según la figura 1 en estado acoplado.

En el ejemplo de realización según las figuras 1 a 3, la unión enchufable se compone esencialmente de un conector 1 hecho con preferencia de un material metálico. Este conector 1 se compone de un casquillo exterior 3 que mediante un reborde correspondiente está unido con un casquillo interior 4, formando una sola pieza con el material. En la zona de alojamiento entre ambos casquillos 3, 4 está insertado de un modo conocido un conducto flexible 2, que se fija a continuación mediante una unión a presión (no representada).

Resulta evidente que el conector 1 puede tener también otra configuración. Por ejemplo, puede estar unido directamente con un conducto flexible 2 de modo que ambos elementos 1, 2 creen un elemento en forma de una sola pieza con el material. En este caso, el conector como elemento plástico está unido con el conducto flexible, hecho de plástico, formando una sola pieza con el material.

El conector 1 forma en su lado trasero una brida circunferencial 5 de tope que interactúa con una brida asignada 8 de tope en un manguito 7 que se puede unir con ésta. Los dos elementos (conector 1 y manguito 7) están acoplados de manera hermética en estado acoplado, creando la junta tórica 6 la unión hermética.

El manguito 7 está hecho asimismo de un material metálico en forma de casquillo, pudiendo estar hecho el manguito también de un material plástico. Éste soporta un muelle 9 de retención que engrana a través de ranuras asignadas 10, así como en una guía 11 de desplazamiento con el fin de encajar el conector 1 en el manguito 7 de manera segura contra torsión.

El manguito 7 forma en su lado delantero un orificio central 12, en el que un tubo 13 se debe encajar de manera hermética y fijar mediante la unión a presión según la invención.

A tal efecto, el manguito presenta una construcción interior correspondiente, estando dispuesto a partir del orificio 12 un reborde anular 16, dirigido radialmente hacia dentro, que delimita de manera circunferencial el orificio 12.

En dirección axial hacia dentro se extiende a partir del reborde anular 16 una ranura anular 14 de diámetro mayor que se ensancha y en la que se encuentra dispuesta una junta tórica 15.

La ranura anular 14 se transforma a su vez en un manguito guía 17 dirigido axialmente, en cuyo lado frontal delantero está dispuesto un canto 18 de tope.

En esta construcción interior, así preparada, del manguito 7 se debe fijar de forma hermética el tubo 13 mediante el asiento a presión según la invención.

Con este fin, el tubo 13 no preparado ni mecanizado presenta según la figura 2 un diámetro menor 21 de tubo, más pequeño que el diámetro interior 22 del manguito guía 17 en el manguito 7.

De este modo se crea una ranura 23 de entrada lo suficientemente grande para introducir el tubo 13 en el interior del manguito 7. Sin embargo, la diferencia de diámetro entre los dos diámetros 21, 22 está seleccionada de modo que el lado frontal delantero 24 del tubo 13 hace tope con la brida 8 de tope, mencionada antes, del manguito guía 17.

En esta posición mostrada en la figura 2 se introduce ahora en la dirección 19 de la flecha un mandril de entrada, no representado detalladamente, en el lado derecho del manguito 7, que penetra en el interior del tubo 13. Es importante que el ensanchamiento del tubo 13 se realice sólo en las zonas del tubo situadas entre las posiciones 25, 26, de modo que sólo se ensanche esta zona. La zona que se ensancha se encuentra en dirección axial por detrás del lado frontal delantero 24 del tubo 13, que no ha de estar ensanchado necesariamente, y con preferencia delante del borde anular 16 del manguito 7, que tampoco se ensancha.

Después del ensanchamiento se obtiene un lado 27 de presión con diámetro ampliado y dirigido radialmente hacia fuera. El diámetro seleccionado es tan grande que durante el ensanchamiento se deforma también a la vez radialmente hacia fuera el manguito guía 17 en la dirección 29 de la flecha. La junta tórica 15 se une de forma hermética con el contorno exterior del lado 27 de presión con deformación elástica simultánea y se crea así correctamente la unión hermética a presión, porque también el lado frontal 24 se amolda y se adapta a la brida 8 de tope del manguito guía 17.

Estas relaciones están representadas claramente en la figura 1. Resulta importante que el paso entre el lado de presión, deformable radialmente hacia fuera, y la sección transversal no deformada del tubo se crea mediante un escalón 28 que discurre de manera inclinada y que crea, por consiguiente, una superficie de tope en el reborde anular 16 del manguito 7 en la zona del orificio 12. De este modo se garantiza una seguridad absoluta contra el desplazamiento en ambas direcciones, ya que en una dirección se impide un desplazamiento axial mediante la unión del lado frontal 24 con el canto 18 de tope y en la otra dirección, la unión del escalón 28 con el reborde anular 16.

Por tanto, se obtiene una unión a presión muy simple, ventajosa y que se puede crear en un único proceso de trabajo, sin necesidad de preparar o mecanizar de algún modo el tubo 13. El contorno interior cilíndrico se deforma mediante el mandril ensanchador en una única operación de trabajo por la zona del lado 27 de presión, deformándose también a la vez radialmente hacia fuera la construcción interior del manguito 7 en la zona del manguito guía 17.

No se requiere una deformación permanente del manguito guía 17. Se puede tratar asimismo de una deformación elástica, porque el tubo 13 mantiene la deformación permanente en la zona del lado 27 de presión.

Después de usarse la unión enchufable en la construcción de vehículos, un manguito de este tipo tiene un diámetro interior de aproximadamente 10 a 100 mm. Por consiguiente, el tubo que se va a insertar en el orificio 12 tiene un diámetro aproximado de 8 a 80 mm.

La deformación dirigida radialmente hacia fuera en la zona del lado 27 de presión provoca una ampliación del diámetro de aproximadamente 1 a 2 mm.

Por esta razón, el tubo 13 sólo ha de presentar una pequeña deformabilidad radial, disponiéndose así de una gran libertad a la hora de seleccionar el material del tubo.

Leyenda de los dibujos

1

Conector

2

Conducto flexible

3

Casquillo exterior

4

Casquillo interior

5

Brida de tope

6

Junta tórica

7

Manguito

8

Brida de tope

9

Muelle de retención

10

Ranura

11

Guía de desplazamiento

12

Orificio de encaje

13

Tubo

14

Ranura anular

15

Junta tórica

16

Reborde anular

17

Manguito guía

18

Canto de tope

19

Dirección de la flecha

20

Pared de tubo

21

Diámetro de tubo

22

Diámetro (manguito guía 17)

23

Ranura de entrada

24

Lado frontal

25

Posición

26

Posición

27

Lado de presión

28

Escalón

29

Dirección de la flecha.

Claims (11)

1. Procedimiento para la fabricación de una unión tubular a presión en una unión enchufable para la unión de tubos en puntos fijos de conexión en la construcción de vehículos, conectándose de forma hermética un tubo (13) de diámetro menor en un orificio (12) de encaje de un manguito (7), encajándose el tubo (13) que se va a conectar en el orificio (12) de encaje con juego radial e insertándose en el diámetro interior del tubo (13) un mandril ensanchador, caracterizado porque el mandril ensanchador deforma el tubo (13) radialmente hacia fuera en dirección a un manguito guía interior (17), situado del lado del manguito, con ensanchamiento radial y porque el manguito guía interior (17), unido con el manguito (7), se ensancha adicionalmente con el tubo (13).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque con el ensanchamiento simultáneo del tubo (13) y del manguito guía (17) se fabrica también una unión axial y un límite de desplazamiento del tubo (13) en el manguito (7).

3. Unión tubular a presión entre una unión enchufable, compuesta de un manguito (7) y un conector (1), y un tubo (13), estando encajado de forma hermética un tubo (13) de diámetro menor en un orificio (12) de encaje del manguito (7), caracterizada porque el tubo está ensanchado en el diámetro radialmente hacia fuera en dirección a un manguito guía interior (17), situado del lado del manguito, mediante un mandril ensanchador insertado y se acopla de forma hermética con el lado interior del manguito guía (17), y el manguito guía interior (17), unido con el manguito, está ensanchado adicionalmente con el tubo (13).

4. Unión tubular a presión según la reivindicación 3, caracterizada porque el tubo (13) está compuesto de un material metálico.

5. Unión tubular a presión según una de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada porque el tubo (13) está compuesto de un material plástico.

6. Unión tubular a presión según una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizada porque el tubo (13) está hecho de un material compuesto de metal y plástico.

7. Unión tubular a presión según una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizada porque sólo la sección transversal ensanchable del tubo (13) está compuesta de metal o de plástico o de un material compuesto de metal y plástico.

8. Unión tubular a presión según una de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizada porque sólo la sección transversal ensanchable del manguito guía (17) está hecha de metal o de un plástico o de un material compuesto de metal y plástico.

9. Unión tubular a presión según una de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizada porque en el manguito (7) está dispuesto a partir del orificio (12) de encaje un reborde anular (16), dirigido radialmente hacia dentro, al que se conecta una ranura anular ensanchada (14) de diámetro mayor, en la que está dispuesta una junta tórica (15), y porque la ranura anular (14) se transforma en un manguito guía (17), dirigido axialmente, en cuyo lado frontal delantero está dispuesto un canto (18) de tope.

10. Unión tubular a presión según una de las reivindicaciones 3 a 9, caracterizada porque el tubo (13) configura un lado (27) de presión con diámetro ampliado y dirigido radialmente hacia fuera y porque durante el ensanchamiento, el lado (27) de presión deforma también radialmente hacia fuera el manguito guía (17) en la dirección (29) de la flecha y se une con éste de forma hermética.

11. Unión tubular a presión según una de las reivindicaciones 3 a 10, caracterizada porque el paso entre el lado (27) de presión, deformable radialmente hacia fuera, y la sección transversal no deformada del tubo (13) está creado mediante un escalón (28) que discurre de manera inclinada y que crea una superficie de tope en el reborde anular (16) del manguito (7) en la zona del orificio (12) de encaje.