ES2314401T3 - Junta de dilatacion elastomerica y procedimiento de fabricacion de esta. - Google Patents
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Abstract
Junta de dilatación de elastómero (1) que comprende: al menos un primer sustrato (2a); al menos un segundo sustrato (2b); capas de tela (3) dispuestas entre el primer y el segundo sustratos (2a, 2b), que definen una sección tubular (8''), que comprende: unos primer y segundo tramos extremos (4a, 4b), una zona central desplazable (6), y unos primer y segundo tramos de intersección (5a, 5b) que se definen respectivamente entre cada uno de los tramos extremos (4a, 4b) y la zona central (6), y definiendo los tramos de intersección (5a, 5b) y los tramos extremos (4a, 4b) una sección de refuerzo (4); estando la junta (1) caracterizada por el hecho de que comprende: un primer arrollamiento de refuerzo (8) posicionado en la sección de refuerzo (4); un segundo arrollamiento de refuerzo (9) posicionado entre el primer y el segundo sustratos (2a, 2b) en los tramos de intersección; y al menos un elemento de soporte de arrollamiento (7) posicionado entre el primer y el segundo sustratos (2a, 2b), en el cual el elemento de soporte de arrollamiento es un perfil de refuerzo que comprende un cuerpo anular que se extiende a lo largo de un perímetro de la sección tubular (8'') y está posicionado en la sección de refuerzo (4), soportando el elemento de soporte (7) al menos el primer arrollamiento de refuerzo (8) a lo largo de su longitud.
Description
Junta de dilatación elastomérica y procedimiento
de fabricación de esta.
La presente invención se refiere a una junta de
dilatación de elastómero para unir tubos. En determinadas
situaciones, la tubería tiene puntos críticos de altas presiones,
movimientos y temperatura, y tiende a dilatarse y a provocar que se
separen o incluso a que se rompan debido a la fatiga de los tubos.
Con la finalidad de evitar tales inconvenientes, se emplean juntas
de dilatación de elastómero entre segmentos de tubo o entre tramos
de tubo y algún equipo, para absorber los movimientos a los que
están sujetos.
Los movimientos que debe absorber la junta de
dilatación de elastómero incluyen, por ejemplo, movimientos axiales
(aumento de la distancia entre determinados segmentos de tubo),
movimientos laterales (no concordancia entre los ejes centrales de
los tubos interconectados por la junta), movimientos angulares y
vibraciones a los que están sujetos los tubos. También puede haber
movimientos cuando estos tubos son unidos con piezas de equipos que
operan bajo condiciones diversas, tales como temperatura y
presión.
En esencia, la junta de dilatación de elastómero
comprende un cuerpo tubular de elastómero, por ejemplo, hecho de
cloropreno, nitrilo, EPDM, Natural, Hypalón, etc. según las
necesidades de la aplicación. También pueden comprender
recubrimientos internos de PTFE (politetrafluoroetileno) para
aguantar las diferentes cargas de operación.
Para resistir los esfuerzos provocados por las
altas presiones en el interior de tubos unidos, se suelen
proporcionar refuerzos internos con telas de material sintético
junto con cables de refuerzo, cuyo objetivo es garantizar una mayor
resistencia para operar bajo presión interna o incluso en
condiciones de vacío.
Se han propuesto algunas soluciones conocidas
provistas de refuerzos metálicos en el interior de la estructura de
elastómero, de modo que las presiones de rotura pueden ser
mayores.
Una de las soluciones que se encuentran en el
estado de la técnica se describe en US 3 580 616. Este documento
describe una junta de dilatación reforzada con alambres arrollados
para aumentar la resistencia del conjunto. Con la finalidad de
evitar el movimiento de los alambres, estos últimos están envueltos
por una masa de caucho y opcionalmente alojados en una capa de un
tipo de caucho más resistente. Con esta solución, se consigue un
refuerzo de la junta, sin resultar por ello, sin embargo, en un
montaje resistente a las altas presiones. Uno de los problemas de
esta solución es que la separación entre los alambres, así como el
soporte de los mismos en el caucho, pueden tener como resultado que
los alambres se muevan en el interior del caucho durante toda la
utilización de la junta y puedan romperse cuando atraviesan la pared
de la junta.
Otra solución del estado de la técnica se
describe en US 1 696 435. Este documento describe una junta de
dilatación que comprende unos anillos de metal comprimidos desde
encima y desde abajo por capas de red, para impedir así el
movimiento respectivo y el contacto directo con la capa de caucho
más flexible. Uno de los inconvenientes de este tipo de montaje
radica en el hecho de los anillos de metal confieren poca
flexibilidad a la junta y son de un espesor considerable, lo cual
puede causar la fatiga de dichas redes en el caso de un movimiento
de todo el conjunto.
También se conoce una técnica antecedente
descrita en US 3 429 592. Esta solución sigue el mismo concepto que
los documentos ya mencionados y comprende esencialmente unos anillos
de metal alojados en el interior de unas capas de un tipo de caucho
más resistente, que definen un soporte destinado a impedir el
movimiento de los anillos. Esta solución, sin embargo, confiere
poca flexibilidad a la junta y resulta en una pieza de espesor
considerable, lo cual puede causar la fatiga de la junta.
Se pueden encontrar otras soluciones en los
documentos JP 2 022 039, US 3 051 512, US 3 305 251, US 2 692 782 y
US 4 101 150, que describen soluciones que comprenden un elemento
envolvente resistente y disposiciones para impedir que se mueva.
Los elementos envolventes están configurados como anillos y están
posicionados separados unos de otros, provocando el desgaste del
material que los envuelve. Este posicionamiento separado de los
anillos hace que estén en contacto directo con el material
envolvente, que suele ser caucho o redes y, con el paso del tiempo
y el movimiento continuo de la junta, provoca la fatiga de la
pieza.
En GB 1 594 756 se describe una junta genérica.
Según esta referencia del estado de la técnica, una junta de
dilatación flexible de cuerpo sensiblemente tubular de material
elastomérico incorpora una estructura de refuerzo que comprende dos
tramos cilíndricos con un corrugado posicionado entre estos que se
extiende radialmente hacia afuera de los dos tramos cilíndricos, y
dos tramos terminales que sobresalen radialmente hacía afuera,
posicionados cada uno en cada extremo de dicho cuerpo y que pueden
ser comprimidos entre una pestaña y una contrapestaña para llevar a
cabo la unión estanca de los conductos a conectar, en el cual en
cada tramo cilíndrico de dicho cuerpo sensiblemente tubular la
estructura de refuerzo que está ahí alojada comprende una espiral
con al menos una vuelta que se solapa formada por una tira continua
de un arrollamiento de material flexible inextensible con las
vueltas en contacto
entre sí.
entre sí.
\newpage
Otra solución que intenta resolver el problema
de la resistencia a altas presiones en juntas de dilatación se
puede encontrar en el documento US 3 039 795, que describe una junta
de dilatación flexible provista de un elemento metálico en espiral
que rodea a la junta. Este elemento espiral está posicionado
alrededor o en el interior de la capa de poliuretano, la cual,
durante toda la utilización de la junta, provoca la fatiga del
material, que es deformable.
Otras soluciones prevén la utilización de
pestañas externas, sobre las cuales se apoyará el tramo de caucho
de la junta, con la finalidad de soportar presiones mayores. Según
estas técnicas, las pestañas externas reposan sobre los tramos
externos de la junta y se extienden a lo largo de la superficie
externa de la junta, a lo largo del tramo extremo respectivo, hasta
el tramo arqueado más central, de modo que configura un tramo
cilíndrico metálico que alinea la junta.
Aunque esta solución da como resultado una junta
que soporta altas presiones, su flexibilidad se ve muy reducida, lo
cual, a su vez, da como resultado unas bajas prestaciones de
absorción de vibraciones, compresión, movimiento angular, etc. Por
otro lado, además de las bajas prestaciones de este tipo de juntas
en lo que respecta a su flexibilidad, la utilización de este tipo
de pestañas externas implica un coste adicional del producto
final.
El objetivo de la presente invención es
proporcionar una junta de dilatación de elastómero capaz de
absorber movimientos axiales, laterales, angulares y vibraciones, y
capaz de soportar mayores presiones sin la utilización de pestañas
externas, sin la necesidad de aumentar la cantidad de material para
fabricarla y sin la necesidad de emplear unos anillos de metal,
conservando una gran durabilidad y una gran flexibilidad, es decir,
que debería tener una constante de elasticidad baja.
Otro objetivo de la presente invención es el de
proporcionar una junta de dilatación de elastómero del mismo tamaño
que las juntas de estado de la técnica y que pueda, a la vez,
soportar altas presiones y vacíos de hasta 25 pulgadas de Hg (635
mm de Hg).
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar una junta de dilatación de elastómero que no presenta
el problema del movimiento de los alambres, impidiendo que se
desgarre la junta de dilatación de elastómero, tal como ocurre con
juntas fabricadas según las enseñanzas de los antecedentes.
Otro objetivo de la presente invención es el de
proporcionar una construcción para una junta de dilatación de
elastómero que pueda emplearse en varios tipos de juntas que tengan
uno o más tramos que se mueven, diferentes diámetros, y un coste de
fabricación aún menor.
Los objetivos de la presente invención se
alcanzan con la junta de dilatación de elastómero provista de al
menos un primer sustrato, al menos un segundo sustrato, al menos
unas primeras capas de tela dispuestas entre los sustratos primero
y segundo, que definen una sección tubular, comprendiendo la sección
tubular un primer y un segundo tramos extremos, una zona central
desplazable, definiéndose un primer y un segundo tramos de
intersección respectivamente entre los tramos extremos y el tramo
central, definiendo los tramos de intersección y los tramos
extremos una sección de refuerzo, comprendiendo la junta de
dilatación de elastómero un primer arrollamiento de refuerzo
posicionado en la sección de refuerzo, un segundo arrollamiento de
refuerzo posicionado entre el primer y el segundo sustratos en los
tramos de intersección, y al menos un elemento de soporte de
arrollamiento posicionado entre el primer y el segundo sustratos, en
el cual el elemento de soporte de arrollamiento es un perfil de
refuerzo que comprende un cuerpo anular que se extiende a lo largo
de un perímetro de la sección tubular y está posicionado en la
sección de refuerzo, siendo el elemento de soporte al menos el
primer arrollamiento de refuerzo a lo largo de su longitud.
Los objetivos de la presente invención también
se alcanzan mediante un procedimiento de fabricación, que comprende
las etapas consistentes en el moldeado de un primer sustrato sobre
un perfil de montaje; definir una zona central desplazable, dos
tramos extremos y dos tramos de intersección; colocar los primeros
elementos de soporte de arrollamiento a lo largo de los tramos
extremos, comprendiendo cada uno de los primeros perfiles una base
y unas paredes de retención, configurando las paredes de retención
una zona de retención, siendo el elemento de soporte un perfil de
refuerzo que comprende un cuerpo anular que se extiende a lo largo
de un perímetro de una sección tubular de la junta de expansión; el
arrollamiento de un primer alambre de refuerzo en las zonas de
retención de modo que el primer arrollamiento se soporta en los
primeros perfiles; y el arrollamiento de un segundo alambre en los
tramos de intersección; colocar una segunda capa de sustrato; y
vulcanizar la junta de dilatación de elastómero.
La presente invención se describirá a
continuación con mayor detalle con referencia a una realización
representada en los dibujos, en los cuales:
Figura 1 es una vista en sección de la junta de
dilatación de elastómero de la presente invención;
Figura 2 es una vista en sección en la que se
detallan los perfiles (por ejemplo, elementos de soporte de
arrollamiento) posicionados en la junta de dilatación de elastómero
de la presente invención; y
Figura 3 es una vista en sección del perfil de
la presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Tal como se ve en la figura 1, la junta de
dilatación de elastómero 1, según una realización de la presente
invención, comprende esencialmente un primer sustrato 2a y un
segundo sustrato 2b, y una pluralidad de capas de tela con caucho 3
dispuestas entre el primer y el segundo sustratos 2a, 2b. Estos
elementos están conformados de manera que definen una sección
tubular 1', que se unirá a una tubería (no representada). Cuando
sea necesario, se aplicará más de una capa de primer sustrato 2a y
capas de un segundo sustrato 2b. El número de capas puede variar
entre dos y más.
La sección tubular 1' comprende esencialmente
una sección de refuerzo 4, dispuesta próxima de los tramos extremos
de la sección tubular 1' más alejados, y una zona central
desplazable 6, dispuesta en el tramo más central de la sección
tubular 1'.
La sección de refuerzo 4, a su vez, comprende
unos tramos extremos 4a, 4b y zonas de intersección 5a, 5b.
Los tramos de intersección 5a, 5b se definen
entre los tramos extremos 4a, 4b y la zona central 6.
La zona central 6 tiene que ser arqueada y puede
estar, en ciertos casos, hecha de varios arcos con la finalidad de
absorber los movimientos de la tubería.
Tal como se ve en detalle en la figura 2, el
primer sustrato 2a tiene una superficie interna 2a' enfrentada al
tramo más interno de la sección tubular 1', así como una primera
superficie de contacto 2a'', que está frente a la parte interna de
la pared tubular 1'' de la junta de dilatación de elastómero 1 y
sobre la cual están dispuestas una pluralidad de capas de tela con
caucho sintético 3.
El segundo sustrato 2b tiene una superficie
externa 2b' con respecto a la junta de dilatación de elastómero 1 y
una segunda superficie de contacto 2b''. La segunda superficie de
contacto 2b'' permanece constantemente en contacto con las capas de
tela 3.
Las capas de tela 3 pueden comprender telas de
material sintético, y están moldeadas sobre la primera superficie
de contacto 2a'', con la finalidad de adoptar la forma de la junta
de dilatación de elastómero 1. Según las necesidades de la
aplicación, la junta de dilatación de elastómero 1 puede comprender
una pluralidad de capas de tela 3 para reforzar la junta de
dilatación de elastómero 1 como un todo.
Con la finalidad de que la junta de dilatación
de elastómero 1 de la presente invención satisfaga las expectativas
de resistencia a la presión, tal como lo estipulan normas tales como
las normas ASTM y DIN, se suministran (por ejemplo, elementos de
soporte de arrollamiento) para soportar cables de refuerzo o
arrollamiento 8, 8', de modo que este último se puede estirar de
manera fija y, consecuentemente, la junta de dilatación de
elastómero 1 puede tener tensiones de rotura mayores.
Tal como se ve en las figuras, se suministran
los perfiles de refuerzo 15 (por ejemplo, los elementos de soporte
de arrollamiento), que están posicionados entre el primer y el
segundo sustratos 2a, 2b y que tienen como finalidad reforzar la
junta de dilatación de elastómero 1, teniendo cada uno de los
perfiles de refuerzo 15 un cuerpo sustancialmente anular y estando
provistos de paredes de retención para el arrollamiento de un
alambre de refuerzo 8, 8' a lo largo de su perímetro.
Los perfiles de refuerzo 15, a su vez,
comprenden un primer perfil de refuerzo 7 y un segundo perfil de
refuerzo 9, que se extienden a lo largo de un perímetro de (por
ejemplo, se extienden alrededor del eje central de) la sección
tubular 1' y soportan respectivamente los arrollamientos de refuerzo
primero y segundo 8, 8' a lo largo de sus longitudes.
En las figuras 2 y 3, se puede ver que el primer
perfil de refuerzo 7 debería tener preferentemente una base 7a y
unas paredes de retención 7b, de manera que se definan una zona de
retención 77. Las paredes de retención 7b son preferentemente
sustancialmente perpendiculares a la base 7a. Sin embargo, el ángulo
entre la base 7a y las paredes de retención 7b puede variar según
las necesidades, y se debería tener en cuenta que las paredes de
retención 7b deberían mantener los arrollamientos de refuerzo 8
firmemente sujetos.
Los perfiles 7 están posicionados entre el
primer y el segundo sustratos 2a, 2b en los tramos extremos 4a de
la junta de dilatación de elastómero 1, hacía afuera de las capas
internas de tela 3, estando las bases preferentemente posicionadas
paralelas al primer y al segundo sustratos 2a, 2b.
En la figura 2, se pueden apreciar en detalle
que los perfiles 7 soportan un primer arrollamiento de refuerzo 8,
que está enrollado a lo largo de un perímetro entero de la junta de
dilatación de elastómero 1, de modo que los alambres respectivos 81
permanecerán estirados tirantes cerca de la base 7a y retenidos por
las paredes de retención 7b. La altura de los alambres 81 que se
superponen no debería exceder la altura de las paredes 7b.
\newpage
Según una de las realizaciones preferidas de la
presente invención, se proporciona el arrollamiento de un segundo
alambre 8' en las zonas de intersección 5a y 5b, con la finalidad de
conferir una mayor resistencia a la junta de dilatación de
elastómero 1.
En el caso en que la junta 1 tiene un diámetro
mayor, se proporciona, según las enseñanzas de la presente
invención, un segundo perfil de refuerzo 9. En estos casos, se
obtiene una junta de dilatación de elastómero 1 que comprende dos o
más primeros perfiles 7 y dos segundos perfiles 9.
Tal como se ve en las figuras, el segundo perfil
de refuerzo 9 debería tener preferentemente unas paredes de
retención 9b que definen una zona de retención 99, y una abertura
superior. Dentro del segundo perfil 9, el segundo arrollamiento 8'
está posicionado con alambres que se superponen.
Los segundos perfiles de refuerzo 9b se aplican
de manera similar a los primeros perfiles 7, es decir, están
posicionados entre los primeros 2a y los segundos 2b sustratos,
aunque cerca de las zonas de intersección 5a y 5b, hacía afuera de
las capas internas de tela 3.
Después del arrollamiento del segundo alambre
8', los segundos perfiles 9, que están originalmente abiertos,
deberían estar cerrados para impedir el movimiento del segundo
alambre 8' y, al mismo tiempo, para configurar un perfil circular,
y de manera que este segundo alambre 8' quedará encerrado. La forma
del perfil circular le impide ejercer esfuerzos cortantes sobre la
pieza durante el movimiento, siendo esta la forma funcional del
perfil 9 para la finalidad de la invención.
Los primer y segundo perfiles 7, 9 tienen la
función de impedir esfuerzos cortantes sobre la junta de dilatación
de elastómero por contacto directo del primer y del segundo alambres
8, 8' con la tela 3 y, al mismo tiempo, la de soportarlos. Los
segundos perfiles 9 también tienen la función de impedir que la
sección tubular pierda su sección operativa durante la deformación
de la pieza.
Para cubrir los perfiles primero y segundo 7, 9,
se proporcionan unas capas de tela 3 para cubrir los perfiles
primero y segundo 7, 9 a lo largo de la junta de dilatación de
elastómero 1 y el segundo sustrato 2b.
Antes de colocar las capas de tela 3, la capa
anterior, ya sea del primer alambre 8 o de los sustratos primero y
segundo 2a, 2b, es preferentemente humedecida con una preparación
química adherente, en general un disolvente, para aumentar la
fijación respectiva de la tela.
Todos los elementos son compactados, y la junta
de dilatación de elastómero 1 es sometida a un proceso de
vulcanización que hace de la pieza un todo, lo cual da como
resultado una junta de dilatación de elastómero 1 de una única
pieza.
Finalmente, se proporcionan unos anillos de
retención 10, fijados mediante una fijación 11, tal como tornillos
y tuercas en una tubería en el momento del ensamblado en obra.
Respecto a los materiales empleados para
fabricar la junta de dilatación de elastómero 1 de la presente
invención, se pueden utilizar, por ejemplo, un material polímero tal
como el caucho de cloropreno, nitrilo, EPDM, caucho natural,
Hypalón, etc. para fabricar el primer y el segundo sustratos 2a, 2b.
Se pueden emplear los mismos materiales para fabricar las telas
3.
Puesto que en ciertos casos es recomendable
proteger la superficie interna 2a' de la junta de dilatación de
elastómero 1 de los productos que pueden reaccionar con el caucho,
se puede proporcionar, por ejemplo, una capa de PTFE
(politetrafluoroetileno) a lo largo de la superficie interna 2a'.
Una realización como esta permite usar la junta de dilatación de
elastómero 1 para el transporte de fluidos corrosivos, en los cuales
el material de la junta de dilatación de elastómero 1 pueda no
reaccionar con el fluido transportado. Es decir, para la
realización de la junta de dilatación de elastómero 1 ilustrada en
las figuras, la junta de dilatación de elastómero 1 consiste en una
cantidad sustancial de material elastomérico (por ejemplo, caucho
y/o varias sustancias elásticas parecidas al caucho), y una capa
protectora a lo largo de la superficie interna 2a' que pueden
proteger a la junta de dilatación de elastómero 1 de los productos
que pueden reaccionar con el material elastómero.
Respecto a los perfiles primero y segundo 7, 9,
están hechos preferentemente de metal, por ejemplo acero al carbón,
pero pueden ser fabricados con otro material, siempre que tenga las
mismas características, es decir, que sean suficientemente rígidos
para soportar a los arrollamientos primero y segundo 8, 8', sin la
necesidad de proporcionar un refuerzo estructural a la junta de
dilatación de elastómero 1, puesto que la rigidez está
principalmente conferida por los arrollamientos.
En lo que respecta al material empleado en los
arrollamientos primero y segundo 8, 8', se emplea preferentemente
un alambre de acero al carbón o inoxidable. Se pueden utilizar otros
materiales, siempre que reúnan las condiciones necesarias para que
la junta 1 soporte las presiones previstas y cumpla las reglas
mencionadas.
El número de vueltas de los arrollamientos
primero y segundo 8, 8', así como la tensión de estos, es variable
y deberían ser los adecuados según las necesidades de cada caso.
Los diámetros de los tramos extremos primero y
segundo 4a, 4b, definidos por la sección tubular 1', son
preferentemente iguales, pero pueden ser diferentes uno de otro, de
manera que configuren una junta de dilatación de elastómero cónica
con tramos extremos de diferentes diámetros, siendo así aplicable a
tuberías de diferentes diámetros. En esta realización, los
diámetros de los perfiles primero y segundo 7, 9, así como el
número de vueltas de los arrollamientos primero y segundo 8, 8'
deberían ser los adecuados.
La junta de dilatación de elastómero 1 de la
presente invención se obtiene mediante un procedimiento de
fabricación que comprende la siguientes etapas:
Moldear, en una primera etapa, el primer
sustrato 2a sobre un perfil de montaje sustancialmente cilíndrico
(no representado) con una proyección arqueada en la zona más
central, siendo el perfil de montaje giratorio, y montándose las
capas que forman la junta de dilatación de elastómero 1 sobre este.
La zona arqueada más central del perfil de montaje da la forma a la
zona central desplazable 6 de la junta de dilatación de elastómero
1, mientras que los tramos extremos más externos del perfil de
montaje definen las formas de los dos tramos extremos 4a, 4b y de
los dos tramos de intersección 5a, 5b.
De esta manera, la forma del perfil de montaje
debería ser adecuada para el tipo y tamaño de junta de dilatación
de elastómero 1 que se desea montar.
Después de la etapa consistente en moldear el
primer sustrato 2a sobre el perfil de montaje, la primera
superficie de contacto 2a'' es humedecida con la preparación química
adherente.
Hay una etapa de colocación de las capas de tela
con caucho 3 sobre el sustrato 2a, con la finalidad de cubrir la
primera superficie de contacto 2a''.
Entonces, los perfiles de refuerzo 7 están
posicionados a lo largo de los tramos extremos 4a, 4b sobre las
capas de tela 3.
En la etapa siguiente, se posiciona el primer
arrollamiento 8 sobre los perfiles 7, que consiste en alambres de
arrollamiento en la zona de retención 77, hasta que está última ha
quedado rellena hasta los extremos 7c o hasta que el número de
vueltas sea suficiente para que la junta de dilatación de elastómero
1 soporte las presiones necesarias según el proyecto.
Después de esta etapa, el segundo arrollamiento
8' queda posicionado en los tramos de intersección 5a, 5b. El
arrollamiento de alambres también se realiza aplicando el número de
vueltas necesarias para que la junta de dilatación de elastómero 1
satisfaga las necesidades del proyecto. Esta parte del proceso ya
citado se ha mostrado como más funcional, pero se pueden concebir
otras formas, tales como por ejemplo, que la etapa de posicionar el
segundo arrollamiento 8' se pueda realizar, evidentemente, antes de
la etapa de posicionado de los perfiles de refuerzo 7, o después de
esta e intercalada con la etapa de aplicación del primer
arrollamiento 8 sobre los perfiles 7, sin interferir con el proceso
en cuestión.
Tras esto, las superficies expuestas son
humedecidas con la preparación química adherente y entonces se
aplican las capas de tela 3, tras lo cual se lleva a cabo una nueva
humidificación con la preparación química adherente.
Como etapa final del proceso e montaje, se
aplica la capa de sustrato 2b, cerrando la sección tubular 1' de la
junta de dilatación de elastómero 1.
Con la finalidad de que la junta de dilatación
de elastómero 1 alcance su forma final, es decir, para que las
capas aplicadas en las ya citadas etapas se configuren en una única
pieza, el conjunto es sometido a un proceso de vulcanización.
También se puede prever colocar recubrimientos que ayudarán a que se
forme la junta de dilatación de elastómero durante la
vulcanización.
Una vez que la pieza ha sido vulcanizada, los
anillos de retención metálicos 10 son aplicados a los extremos de
la junta de dilatación de elastómero 1, fijándose estos anillos de
retención 10 mediante fijaciones 11, como por ejemplo,
tornillos.
Después de la etapa consistente en colocar el
primer arrollamiento 8 sobre los primeros perfiles de refuerzo 7,
también se puede concebir la colocación de los segundos perfiles de
refuerzo 9 en los tramos de intersección 5a, 5b, antes del
arrollamiento del segundo alambre 8'. En esta opción, el segundo
alambre 8' se enrollará en la zona de retención 99 de los segundos
perfiles 9, de modo que las paredes de retención arqueadas 9b de la
zona de retención 99 se puedan cerrar con la ayuda de un martillo o
una herramienta similar, para formar entonces una tubería.
La junta de dilatación de elastómero 1
construida según las enseñanzas de la presente invención da como
resultado una pieza que soporta presiones mucho mayores que en el
caso de las juntas fabricadas según las enseñanzas de los
antecedentes.
Al mismo tiempo, empleando los perfiles primero
y segundo 7, 9, se evitan los problemas de esfuerzos cortantes
sobre la junta de dilatación de elastómero 1 en la zona en que el
alambre reposa directamente sobre el caucho y, consecuentemente,
ello evita que los alambres desgarren el tramo de caucho y dañen la
junta de dilatación de elastómero 1, sin la necesidad de utilizar
refuerzos metálicos.
La junta de dilatación de elastómero 1 realizada
según las enseñanzas de la presente invención también da como
resultado una pieza de larga duración, puesto que se eliminan los
movimientos de los alambres dentro del caucho con el apoyo
respectivo sobre los perfiles primero y segundo 7, 9.
La junta de dilatación de elastómero 1 tiene una
gran flexibilidad, es decir, su constante de recuperación es baja
e, incluso así, el muelle soporta incluso una presión negativa muy
alta (vacío total), sin la necesidad de insertar estructuras
metálicas en la forma de un anillo de soporte de la zona central
6.
La práctica muestra que la junta de dilatación
de elastómero 1 realizada según las enseñanzas de la presente
invención soporta al menos altas presiones negativas de vacío de
hasta 84,7 kPa (25 in. Hg (635 mmHg)), y presiones positivas de la
clase 150 y/o 300, es decir, 1034 kPa (150 PSIG (10 kgf/cm^{2}))
y/o 2068 kPa (300 PSIG (20 kgf/cm^{2})).
Desde el punto de vista económico, la junta de
dilatación de elastómero 1 de la presente invención aporta ventajas
significativas en comparación con las de los antecedentes, puesto
que al emplear los perfiles primero y segundo 7, 9, los costes son
menores que los de otras soluciones, sin por ello perjudicar a las
características mecánicas de la pieza.
Además, las enseñanzas de la presente invención
también se pueden emplear en varias formas de la junta de
dilatación de elastómero, cuyo diámetro puede variar, que comprendan
una zona central desplazable 6 o concebir una cantidad de zonas
desplazables 6 y también aplicarse a juntas cónicas o similares.
Habiéndose descrito una realización preferida,
debe entenderse que el alcance de la presente invención abarca
otras posibles variaciones, que solo se limitan por los contenidos
de las reivindicaciones adjuntas, que incluyen los posibles
equivalentes.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no
forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto
el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este
respecto.
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\bullet US 1696435 A [0007]
\bullet US 3429592 A [0008]
\bullet JP 2022039 A [0009]
\bullet US 3051512 A [0009]
\bullet US 3305251 A [0009]
\bullet US 2692782 A [0009]
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\bullet GB 1594756 A [0010]
\bullet US 3039795 A [0011]
Claims (24)
1. Junta de dilatación de elastómero (1) que
comprende:
al menos un primer sustrato (2a);
al menos un segundo sustrato (2b);
capas de tela (3) dispuestas entre el primer y
el segundo sustratos (2a, 2b), que definen una sección tubular
(8'), que comprende:
- unos primer y segundo tramos extremos (4a, 4b), una zona central desplazable (6), y unos primer y segundo tramos de intersección (5a, 5b) que se definen respectivamente entre cada uno de los tramos extremos (4a, 4b) y la zona central (6), y
- definiendo los tramos de intersección (5a, 5b) y los tramos extremos (4a, 4b) una sección de refuerzo (4);
- estando la junta (1) caracterizada por el hecho de que comprende:
- un primer arrollamiento de refuerzo (8) posicionado en la sección de refuerzo (4); un segundo arrollamiento de refuerzo (9) posicionado entre el primer y el segundo sustratos (2a, 2b) en los tramos de intersección; y
- al menos un elemento de soporte de arrollamiento (7) posicionado entre el primer y el segundo sustratos (2a, 2b), en el cual el elemento de soporte de arrollamiento es un perfil de refuerzo que comprende un cuerpo anular que se extiende a lo largo de un perímetro de la sección tubular (8') y está posicionado en la sección de refuerzo (4), soportando el elemento de soporte (7) al menos el primer arrollamiento de refuerzo (8) a lo largo de su longitud.
2. Junta de dilatación de elastómero según la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el
elemento de soporte de arrollamiento (15) comprende un primer
elemento de soporte de arrollamiento (7), el primer elemento de
soporte de arrollamiento (7) comprende una base (7a) y unas paredes
de retención (7b), las paredes de retención (7b) definen una zona
de retención (77) entre sí, y el primer arrollamiento de refuerzo
(8) está posicionado en la zona de retención (77).
3. Junta de dilatación de elastómero según la
reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que la base
(7a) del primer elemento de soporte de arrollamiento (7) está
posicionada paralela al primer y al segundo sustratos (2a, 2b), con
la zona de retención (77) enfrentada con el segundo sustrato
(2b).
4. Junta de dilatación de elastómero según la
reivindicación 3, caracterizada por el hecho de que el primer
elemento de soporte de arrollamiento (7) soporta una pluralidad de
capas superpuestas del primer arrollamiento de refuerzo (8).
5. Junta de dilatación de elastómero según la
reivindicación 4, caracterizada por el hecho de que la
pluralidad de capas del primer arrollamiento de refuerzo (8) está
dispuesta en la zona de retención (77) hasta los extremos de las
paredes de retención (7b).
6. Junta de dilatación de elastómero según la
reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que los
segundos elementos de soporte de arrollamiento (9) están
respectivamente posicionados en los tramos de intersección primero
y segundo (5a, 5b).
7. Junta de dilatación de elastómero según la
reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que cada uno
de los segundos elementos de soporte de arrollamiento (9) comprenden
paredes de retención (9b) que definen una zona de retención (99)
entre sí, con el segundo arrollamiento de refuerzo (8') posicionado
en las zonas de retención (99) de los segundos elementos de soporte
de arrollamiento (9).
8. Junta de dilatación de elastómero según la
reivindicación 7, caracterizada por el hecho de que para cada
uno de los segundos elementos de soporte de arrollamiento (9), las
paredes de retención (9b) del segundo elemento de soporte de
arrollamiento (9) están arqueadas sobre la zona de retención (99) de
manera que la zona de retención (99) está cerrada.
9. Junta de dilatación de elastómero según la
reivindicación 8, caracterizada por el hecho de que cada uno
de los segundos elementos de soporte de arrollamiento (9) es
sensiblemente tubular.
10. Junta de dilatación de elastómero según la
reivindicación 9, caracterizada por el hecho de que al menos
una de las capas de tela envuelve el segundo arrollamiento de
refuerzo (8').
11. Junta de dilatación de elastómero según la
reivindicación 10, caracterizada por el hecho de que los
primeros y los segundos elementos de soporte de arrollamiento (7,
9) están hechos de un material rígido.
12. Junta de dilatación de elastómero según la
reivindicación 10, caracterizada por el hecho de que los
primeros y los segundos elementos de soporte de arrollamiento (7,
9) están hechos de un material metálico.
13. Junta de dilatación de elastómero según la
reivindicación 12, caracterizada por el hecho de que hay al
menos dos primeros elementos de soporte de arrollamiento (7) y dos
segundos elementos de soporte de arrollamiento (9).
14. Junta de dilatación de elastómero según la
reivindicación 13, caracterizada por el hecho de que los
arrollamientos de refuerzo primero y segundo (8, 8') están
compuestos de alambres metálicos flexibles.
15. Junta de dilatación de elastómero según la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que los
tramos extremos (4a, 4b) acaban respectivamente en unos anillos de
retención (10).
16. Junta de dilatación de elastómero según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizada por
el hecho de que los sustratos primero y segundo (2a, 2b) están
hechos de un material polímero.
17. Junta de dilatación de elastómero según la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que una capa
de politetrafluoroetileno se superpone con una superficie del
segundo sustrato (2b') y una superficie del primer sustrato
(2a').
18. Procedimiento de fabricación de una junta de
dilatación de elastómero (1), caracterizado por el hecho de
que comprende las etapas consistentes en:
- el moldeado de un primer sustrato (2a), comprendiendo el moldeado del primer sustrato la definición de una zona central desplazable (6), dos tramos extremos (4a, 4b) y dos tramos de intersección (5a, 5b);
- colocar las capas de tela (3) sobre el primer sustrato (2a); colocar los primeros elementos de soporte de arrollamiento (7) respectivamente a lo largo de los tramos extremos (4a, 4b) sobre las telas (3), comprendiendo cada uno de los primeros elementos de soporte de arrollamiento (7) una base (7a) y unas paredes de retención (7b), y configurando las paredes de retención (7b) respectivamente las zonas de retención (77), siendo el elemento de soporte (7) un perfil de refuerzo que comprende un cuerpo anular que se extiende a lo largo de un perímetro de una sección tubular (8') de la junta de expansión (1);
- soportar el primer arrollamiento de refuerzo (8) sobre los primeros elementos de soporte de arrollamiento (7), comprendiendo el arrollamiento del primer arrollamiento de refuerzo (8) en las zonas de retención (77);
- el arrollamiento de un segundo arrollamiento de refuerzo (8') en los tramos de intersección (5a, 5b); colocar una segunda capa de sustrato (2b); y vulcanizar la junta de dilatación de elastómero (1).
19. Procedimiento según la reivindicación 18,
caracterizado por el hecho de que la etapa de arrollamiento
del primer arrollamiento de refuerzo (8) en las zonas de retención
(77) comprende el arrollamiento del primer arrollamiento de
refuerzo (8) hasta los extremos de las paredes de retención (7b) de
los primeros elementos de soporte de arrollamiento (7).
20. Procedimiento según la reivindicación 18,
caracterizado por el hecho de que comprende además el
posicionamiento respectivo de los segundos elementos de soporte de
arrollamiento (9) en los tramos de intersección (5a, 5b) después de
la etapa consistente en colocar los primeros elementos de soporte de
arrollamiento (7), en el cual la etapa de arrollamiento del segundo
alambre de refuerzo (8') en los tramos de intersección (5a, 5b)
comprende el arrollamiento del segundo alambre de refuerzo (8') en
los segundos elementos de soporte de arrollamiento (9).
21. Procedimiento según la reivindicación 20,
caracterizado por el hecho de que el arrollamiento del
segundo arrollamiento de refuerzo (8') en los segundos elementos de
soporte de arrollamiento (9) comprende el arrollamiento del segundo
alambre de refuerzo (8') en las zonas de retención (99) de los
segundos elementos de soporte de arrollamiento (9).
22. Procedimiento según la reivindicación 21,
caracterizado por el hecho de que después del arrollamiento
del segundo alambre de refuerzo (8') en los segundos elementos de
soporte de arrollamiento (9), los segundos elementos de soporte de
arrollamiento (9) están cerrados.
23. Procedimiento según la reivindicación 22,
caracterizado por el hecho de que después de la
vulcanización, los anillos de retención (10) son respectivamente
colocados en los extremos de la junta de dilatación de elastómero
(1).
24. Procedimiento según la reivindicación 23,
caracterizado por el hecho de que los anillos de retención
(10) son respectivamente fijados mediante fijaciones (11).
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