ES2309440T3 - Ensanchamiento de tubos. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para el ensanchamiento de un tubo compuesto de plástico o de plástico y metal, en el que - un casquillo de aplanamiento extensible (28) es insertado entre una herramienta de ensanchamiento (12), que presenta varios segmentos de expansión extensibles (20) y el tubo a ensanchar (10), - el tubo (10) es ensanchado a través de la transferencia de los segmentos de ensanchamiento (20), que se encuentran en el casquillo de aplanamiento (28), a sus posiciones expandidas esencialmente manteniendo la homogeneidad del lado interior (26) del tubo (10), en el que se apoya el casquillo de aplanamiento (28) durante su ensanchamiento con su lado exterior (32), y - se retiran la herramienta de ensanchamiento (12) y el casquillo de aplanamiento (28) fuera del tubo (10) ensanchado.
Description
Ensanchamiento de tubos.
La invención se refiere a un procedimiento para
el ensanchamiento de un tubo compuesto de plástico o de plástico y
metal, a una herramienta de ensanchamiento para un tubo de este tipo
así como a la utilización de un casquillo extensible durante el
ensanchamiento de un tubo del tipo mencionado anteriormente. Además,
la invención se refiere a un adaptador para la conexión de un tubo
compuesto de plástico o de plástico y metal con el casquillo de
aplanamiento.
En el estado de la técnica existen sistemas
adaptadores para tubos compuestos de plástico o de plástico y
metal, en los que el tubo a conectar se conecta en un cuerpo
adaptador para evitar un estrechamiento de la sección transversal
en el estado ensanchado. Tales sistemas de conexión disponen de un
casquillo de presión o casquillo de corredera, que son presionados
sobre el extremo del tubo ensanchado acoplado sobre el cuerpo
adaptador, con el fin de mantener el extremo del tubo hermético y
asegurado contra solicitaciones de tracción axiales en el cuerpo
adaptador (ver, por ejemplo, los documentos
DE-U-200 16 677,
DE-U 200 18 579, DE-C 100 13 468,
DE-C-101 14 300).
El ensanchamiento del extremo del tubo se
realiza con la ayuda de herramientas de ensanchamiento conocidas en
sí, que presentan varios segmentos de ensanchamiento extensible
radialmente. Estos segmentos de ensanchamiento tienen esencialmente
la forma de un sector circular y se apoyan entre sí en sus
posiciones de inserción. A través de la inserción de un mandril de
ensanchamiento en el centro de la disposición de los segmentos de
ensanchamiento, éstos se mueven radialmente hacia fuera a sus
posiciones de expansión, de manera que cuando se disponen en un
tubo, lo ensanchan en su diámetro.
Un cierto inconveniente en el ensanchamiento de
tubos compuestos de plástico o de plástico o metal, que presentan
un tubo de base de plástico, consiste en que los segmentos de
ensanchamiento se introducen a presión en el lado interior del tubo
de plástico o bien del tubo de base de plástico, con lo que se
producen inhomogeneidades en el lado interior del tubo. De esta
manera se pueden plantear problemas de obturación del tubo
ensanchado en el cuerpo adaptador. Esto se podría contrarrestar a
través de la aplicación de fuerzas de presión radiales elevadas,
como son generadas a través del casquillo de presión o casquillo de
corredera. Sin embargo, esto no siempre es deseable y va unido con
un gasto adicional.
Se conoce a partir del documento PATENT
ABSTRACTS OF JAPAN, Vol. 002, Nº 063 (M-019), 13 de
Mayo de 1978 (1978-05-13) & JP
53024121 A (MITSUBISHI PLASTICS IND LTD), 6 de Marzo de 1978
(1978-03-96) incorporar en el
extremo ensanchado de un tubo una nervadura que se extiende hacia
fuera para el alojamiento de una junta tórica interior. Con esta
finalidad, se inserta en el extremo del tubo ensanchado un
casquillo, contra el que se presionan los segmentos de una
herramienta de ensanchamiento, que forma la nervadura. A la
formación de la nervadura contribuyen también formas opuestas
exteriores. El casquillo interior insertado permanece en el tubo
ensanchado, después de que la herramienta de ensanchamiento ha sido
retirada. A través de la deformación de la pared del casquillo
interior como también del tubo en su sección ensanchada para la
formación de la ranura de alojamiento interior para la junta tórica
se mantiene el casquillo interior en unión positiva en el extremo
del tubo ensanchado.
Un cometido de la invención es realizar el
ensanchamiento de un tubo compuesto de plástico o de plástico y
metal de tal forma que se eviten en la mayor medida posible las
inhomogeneidades en el lado interior del extremo del tubo
ensanchado.
Para la solución de este cometido se propone con
la invención un procedimiento para el ensanchamiento de un tubo
compuesto de plástico o de plástico y metal con las etapas del
procedimiento de la reivindicación 1.
Además, para la solución del cometido sirve una
herramienta de ensanchamiento para un tubo compuesto de plástico o
de plástico y metal de acuerdo con la reivindicación 12.
Por último, para la solución del cometido
anterior de acuerdo con la invención se propone la utilización de
un casquillo extensible de aplanamiento para el mantenimiento de la
homogeneidad del lado interior de un tubo a ensanchar durante el
ensanchamiento de acuerdo con la reivindicación 15.
Adicionalmente, para la solución del cometido
anterior sirve también un adaptador para la conexión de un tubo
compuesto de plástico o de plástico y metal de acuerdo con la
reivindicación 18.
En las reivindicaciones dependientes se indican
diferentes desarrollos de la invención.
De acuerdo con la invención, para el
ensanchamiento de un tubo compuesto de plástico o de plástico y
metal se propone, por lo tanto, disponer entre la herramienta de
ensanchamiento, que debe disponerse en el tubo a ensanchar, y el
lado interior del tubo a ensanchar un casquillo de aplanamiento, que
presenta un material (por ejemplo, de goma) deformable
plásticamente o deformable elásticamente, es decir, retráctil. Para
ensanchar un tubo de una dimensión determinada de acuerdo con la
invención, se necesita, por lo tanto, una herramienta de
ensanchamiento, cuya área de la sección transversal definida por los
segmentos de ensanchamiento en sus posiciones de inserción es menor
que la sección transversal interior del tubo a ensanchar. En el
espacio intermedio anular entre la herramienta de ensanchamiento y
el tubo se inserta ahora un casquillo de aplanamiento, cuyo espesor
de pared está dimensionado especialmente de tal forma que rellena
esencialmente este espacio intermedio. En el caso de activación de
la herramienta de ensanchamiento, es decir, en el caso de movimiento
de los segmentos de ensanchamiento radialmente en sus posiciones de
expansión, se ensanchan de esta manera ahora el casquillo de
aplanamiento y el tubo. En este caso, se presionan los segmentos de
ensanchamiento en el lado interior del casquillo de aplanamiento,
cuyo material deformable impide que estas impresiones interiores se
reproduzcan como elevaciones exteriores en el lado exterior del
casquillo de aplanamiento, lo que conduciría de nuevo a una
inhomogeneidad del lado interior del tubo ensanchado. A través del
casquillo de aplanamiento o bien del casquillo de igualación se
puede mantener, por lo tanto, esencialmente la homogeneidad del tubo
en su lado interior durante el proceso de ensanchamiento. El lado
interior del tubo ensanchado de acuerdo con la invención presenta,
por lo tanto, esencialmente una forma cilíndrica y no presenta las
impresiones, con las que se podrían proveer si los segmentos de
ensanchamiento incidiesen directamente en el lado interior
del
tubo.
tubo.
Como material para el casquillo de aplanamiento
es especialmente adecuado un material termoplástico o termoelástico
o un elastómero. De una manera preferida, la pared del casquillo de
aplanamiento está constituida de forma continua de uno y el mismo
material deformable.
La invención se puede aplicar especialmente de
todos los tubos, que disponen de un tubo de base de un material de
plástico. Este material de plástico puede estar reticulado o no
reticulado, puede ser plástico o elástico. No obstante, la
invención se puede aplicar especialmente en tubos compuestos de
plástico y metal, que presentan en su pared de tubo como bloqueo a
la difusión una capa metálica especialmente de aluminio o de una
aleación de aluminio. Esta capa metálica presta al tubo una fuerza
de resistencia mayor contra ensanchamientos radiales. Por lo tanto,
los segmentos de ensanchamiento son presionados en este tipo de
tubos de una manera especialmente fuerte en el lado interior del
tubo de base, cuando se trabaja sin casquillo de aplanamiento o
bien sin casquillo de compensación de acuerdo con la invención.
Cuando se introduce la herramienta de
ensanchamiento en un tubo que debe ensancharse de acuerdo con la
invención, se puede proceder, por ejemplo, de tal forma que el
casquillo de aplanamiento se coloca en primer lugar sobre la
herramienta de ensanchamiento y se introducen ambos a continuación
en el tubo a ensanchar. Pero también es posible insertar en primer
lugar solamente el casquillo de aplanamiento en el tubo a ensanchar,
para insertar entonces de nuevo la herramienta de ensanchamiento en
el casquillo de aplanamiento.
El casquillo de aplanamiento está dimensionado
de una manera más conveniente de tal forma que su lado interior
contacta con el lado interior del tubo a ensanchar. Adicionalmente,
la cubierta de la pared del casquillo de aplanamiento puede estar
dimensionada de una manera más conveniente de tal forma que la
herramienta de ensanchamiento contacta con el lado interior del
casquillo de aplanamiento cuando los segmentos de ensanchamiento no
están expandidos.
Como ya se ha mencionado, las herramientas de
ensanchamiento que se encuentran en el mercado están provistas con
suplementos de segmentos de ensanchamiento, que están adaptados de
nuevo en su forma de la sección transversal en su posición de
inserción sobre el diámetro interior, es decir, a la dimensión, del
tubo a ensanchar. De acuerdo con la invención, para el
ensanchamiento de un tubo de una dimensión determinada, se puede
utilizar el suplemento de segmento de ensanchamiento para un tubo
de la dimensión menor siguiente, siendo relleno el espacio
intermedio anular que se forma a través del casquillo de
aplanamiento.
A continuación se explica en detalle la
invención con la ayuda del dibujo. En este caso, en los dibujos
individuales:
La figura 1 muestra una vista sobre un tubo con
herramienta de ensanchamiento insertada, pero no extendida todavía
de acuerdo con el estado de la técnica.
La figura 2 muestra el tubo con herramienta de
ensanchamiento insertada y extendida de acuerdo con el estado de la
técnica.
La figura 3 muestra una vista sobre el tubo
ensanchado con la herramienta de ensanchamiento retirada y con
inhomogeneidades reconocibles en el lado interior del tubo.
La figura 4 muestra una vista sobre un tubo a
ensanchar con herramienta de ensanchamiento insertada en el mismo,
pero no extendida y de un casquillo de aplanamiento o bien de
compensación entre la herramienta de ensanchamiento y el tubo de
acuerdo con un ejemplo de realización de la invención.
La figura 5 muestra una vista sobre el tubo
ensanchado con casquillo de compensación o de aplanamiento y con
herramienta de ensanchamiento extendida, y
La figura 6 muestra una vista frontal del tubo
ensanchado de acuerdo con la invención después de la retirada de la
herramienta de ensanchamiento y del casquillo de compensación.
Antes de describir la invención, se explica a
continuación brevemente con la ayuda de las figuras 1 a 3 la
situación durante el ensanchamiento de un tubo compuesto de plástico
y metal 10 a través de una herramienta de ensanchamiento 12 que
incide en éste.
El tubo 10 presenta un tubo de base interior 14
de un material de plástico deformable, por ejemplo de polietileno o
polipropileno reticulado, que está rodeado por una capa metálica 16,
por ejemplo de aluminio o de una aleación de aluminio. En el
exterior alrededor de la capa metálica 16 se encuentra un tubo
exterior de plástico 18 igualmente de un material de plástico, por
ejemplo de polietileno o polipropileno reticulado.
Si debe ensancharse radialmente un tubo 10 de
este tipo, entonces se inserta la herramienta de ensanchamiento 12,
mostrada en las figuras 1 y 2, en el tubo 10. La herramienta de
ensanchamiento 12 presenta varios segmentos de ensanchamiento 20
(en el ejemplo de realización seis), que presentan la forma de
sectores de un cuerpo de disco y se mueve entre una posición de
inserción, en la que los segmentos de ensanchamiento 20 adyacentes
se encuentran próximos entre sí (ver la figura 1) y una posición de
expansión, en la que los segmentos de ensanchamiento 20 se mueven
radialmente hacia fuera y están distanciados unos de los otros en la
dirección circunferencial (ver la figura 2). El movimiento de
expansión de los segmentos de ensanchamiento 20 se realiza,
introduciendo en la abertura central 22, que se forma entre todos
los segmentos de ensanchamiento 20, en sus posiciones de inserción,
un mandril (no representado), que está configurado, por ejemplo
cónicamente para separar los segmentos de ensanchamiento 20 a
medida que se incrementa la inserción en la abertura 22.
La figura 2 muestra la situación después de la
terminación de los movimientos radiales de expansión. Sus
superficies exteriores 24 presionan durante el movimiento de
ensanchamiento contra el lado interior 26 del tubo 10. En este
caso, se "introducen" los segmentos de ensanchamiento 20 en el
lado interior 26 del tubo 10, de tal forma que se producen
estampaciones y, por lo tanto, una desviación del lado interior 26
del tubo 10 desde una forma de cilindro (inhomogeneidades). Estas
inhomogeneidades se pueden reconocer también en la figura 3.
Con la ayuda de las figuras 4 y 6 se puede
reconocer cómo se puede evitar en la mayor medida posible la
formación de inhomogeneidades en el lado interior 26 del tubo 10 de
acuerdo con la invención a través de un casquillo de compensación o
bien un casquillo de aplanamiento 28. Si se utilizan en las figuras
4 a 6 para los componentes mostrados allí los mismos signos de
referencia que en las figuras 1 a 3, entonces se designan con estos
signos de referencia los mismos elementos o elementos funcionales
equivalentes.
A diferencia de la situación de acuerdo con las
figuras 1 a 3, según la invención la herramienta de ensanchamiento
12 está rodeada por el casquillo de compensación o bien de
aplanamiento 28, que está constituido de un material deformable
elástica o plásticamente (por ejemplo plástico o también metal
(blando) o presenta este material. Por ejemplo, el casquillo de
aplanamiento 28 presenta un material termoelástico o termoplástico.
El casquillo de aplanamiento 28 está insertado junto con la
herramienta de ensanchamiento 12 en el tubo a ensanchar. Cuando
ahora se expanden radialmente los segmentos de ensanchamiento 20
radialmente (ver la figura 5), se ensanchan el casquillo de
aplanamiento 28 y el tubo 10 en común. En este caso, los segmentos
de ensanchamiento 20 se introducen a presión en el lado interior 30
del casquillo de aplanamiento 28, cuyo lado exterior 32 presiona
contra el lado interior 26 del tubo. A través del tampón de material
puesto a disposición a través de la pared del casquillo de
aplanamiento 28 y debido a la capacidad de deformación de este
material, se impide que se transmitan las impresiones sobre el lado
interior 30 del casquillo de aplanamiento 28 sobre su lado exterior
32, lo que conduce de nuevo a que el lado interior 26 del tubo 10
sea esencialmente de forma cilíndrica también en su estado
ensanchado. Esto se puede reconocer con la ayuda de la figura 5 y
especialmente con la ayuda de la figura 6.
El casquillo de aplanamiento 28 puede estar
configurado como trozo de tubo cilíndrico hueco. Para que el
casquillo de aplanamiento 28 presente una posición definida en el
extremo del tubo a ensanchar, es ventajoso proveer el casquillo de
aplanamiento en uno de sus extremos axiales con una pestaña
exterior, que sirve como tope para el extremo frontal del tubo. De
una manera alternativa o adicional, el casquillo de aplanamiento
puede estar configurado de forma cónica, para conseguir a través de
una unión por fricción con el extremo del tubo, que el casquillo de
aplanamiento no se pueda insertar en el tubo más que lo necesario
para la zona de ensanchamiento.
Claims (19)
1. Procedimiento para el ensanchamiento de un
tubo compuesto de plástico o de plástico y metal, en el que
- -
- un casquillo de aplanamiento extensible (28) es insertado entre una herramienta de ensanchamiento (12), que presenta varios segmentos de expansión extensibles (20) y el tubo a ensanchar (10),
- -
- el tubo (10) es ensanchado a través de la transferencia de los segmentos de ensanchamiento (20), que se encuentran en el casquillo de aplanamiento (28), a sus posiciones expandidas esencialmente manteniendo la homogeneidad del lado interior (26) del tubo (10), en el que se apoya el casquillo de aplanamiento (28) durante su ensanchamiento con su lado exterior (32), y
- -
- se retiran la herramienta de ensanchamiento (12) y el casquillo de aplanamiento (28) fuera del tubo (10) ensanchado.
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el casquillo de
aplanamiento (28) es insertado en el tubo (10) a ensanchar y a
continuación la herramienta de ensanchamiento (12) es insertada en
el casquillo de aplanamiento (28).
3. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el casquillo de
aplanamiento (28) es insertado con la herramienta de ensanchamiento
(12) que se encuentra en éste en el tubo (10) a ensanchar.
4. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el casquillo de
aplanamiento (28) presenta un material deformable
elásticamente.
5. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el casquillo de
aplanamiento (28) presenta un material deformable
plásticamente.
6. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el casquillo de
aplanamiento (28) presenta un material termoplástico, termoelástico
o un material elastómero.
7. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el casquillo de
aplanamiento (28) está dimensionado de tal forma que, antes de su
ensanchamiento, contacto con su lado exterior (32) en el lado
interior (26) del tubo (10) a ensanchar.
8. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el casquillo de
aplanamiento (28) está dimensionado de tal forma que la herramienta
de ensanchamiento (12) contacta en el lado interior (30) del
casquillo de aplanamiento (28), cuando los segmentos de
ensanchamiento (20) no están expandidos.
9. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el casquillo de
aplanamiento (28) es cónico al menos sobre una parte de su
extensión axial.
10. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el casquillo de
aplanamiento (28) presenta una proyección exterior como tope para el
extremo frontal del tubo (10) a ensanchar.
11. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 10, caracterizado porque el casquillo de
aplanamiento (28) presenta como tope una pestaña exterior en uno de
sus extremos axiales.
12. Herramienta de ensanchamiento para un tubo
compuesto de plástico o de plástico y metal, con
- -
- varios segmentos de ensanchamiento (20), que forman una disposición esencialmente simétrica rotatoria y que están dispuestos radialmente móviles entre una posición de inserción para la inserción en el tubo (10) a ensanchar y una posición de expansión para el ensanchamiento del tubo (10), y
- -
- un casquillo de aplanamiento extensible (28),
- -
- en la que el casquillo de aplanamiento (28) se puede insertar entre los segmentos de ensanchamiento (20), que se encuentran en sus posiciones de inserción, y el tubo (10) a ensanchar y se puede retirar después del ensanchamiento del tubo (10) fuera de éste.
13. Herramienta de ensanchamiento de acuerdo con
la reivindicación 12, caracterizada porque el casquillo de
aplanamiento (28) está dimensionado de tal forma que antes de su
ensanchamiento contacta con su lado exterior (32) en el lado
interior (26) del tubo (10) a ensanchar.
14. Herramienta de ensanchamiento de acuerdo con
la reivindicación 12 ó 13, caracterizada porque el casquillo
de aplanamiento (28) está dimensionado de tal forma que la
herramienta de ensanchamiento (12) contacto con el lado interior
(30) del casquillo de aplanamiento (28), cuando los segmentos de
ensanchamiento (20) no están expandidos.
15. Utilización de un casquillo de aplanamiento
(28) extensible para el mantenimiento de la homogeneidad del lado
interior (26) de un tubo (10) a ensanchar durante el ensanchamiento
a través de una herramienta de ensanchamiento (12) por medio de la
introducción del casquillo de aplanamiento (28) entre la herramienta
de ensanchamiento (12) y el tubo (10) a ensanchar, la activación
siguiente de la herramienta de ensanchamiento (12) con objeto del
ensanchamiento del casquillo de aplanamiento (28) y el tubo (10) y
la retirada de la herramienta de ensanchamiento (12) y del
casquillo de aplanamiento (28) fuera del tubo (12) ensanchado.
16. Utilización de acuerdo con la reivindicación
15, caracterizada porque el casquillo de aplanamiento (28)
es insertado en el tubo (10) a ensanchar y a continuación se inserta
la herramienta de ensanchamiento (12) en el casquillo de
aplanamiento (28).
17. Utilización de acuerdo con la reivindicación
15, caracterizada porque el casquillo de aplanamiento (28)
se inserta con la herramienta de ensanchamiento (12) que se
encuentra en éste en el tubo (10) a ensanchar.
18. Adaptador para la conexión de un tubo
compuesto de plástico o de plástico y metal, con
- -
- un cuerpo adaptador, desde el que se distancia un casquillo de apoyo, sobre el que se puede acoplar un extremo ensanchado del tubo (10) a conectar, y
- -
- un casquillo de aplanamiento (28) extensible, que se puede introducir para el ensanchamiento del extremo del tubo (10) a través de una herramienta de ensanchamiento (12) entre ésta y el extremo de tubo (10) a ensanchar y se puede retirar después del ensanchamiento del tubo (10).
19. Adaptador de acuerdo con la reivindicación
18, caracterizado, además, por un casquillo de presión para
presionar el extremo del tubo (10) ensanchado, acoplado sobre el
casquillo de apoyo, contra el casquillo de apoyo.
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