ES2317320T3 - Union de tubos con resistencia mejorada. - Google Patents

Abstract

Unión de tubos con un anillo de apriete (1*) metálico, que puede enchufarse axialmente sobre el tubo (6, 6*, 7) situado exteriormente para unir dos tubos metálicos (6, 6*, 7) enchufados uno dentro del otro, en donde el anillo de apriete (1*) en su lado interior a) presenta un segmento de entrada (2) que se estrecha radialmente de forma cónica en contra de la dirección de enchufado encima (A), b) presenta un segmento extremo (A) que se estrecha radialmente de forma cónica en contra de la dirección de enchufado encima, que en la posición de montaje produce una compresión radial de los tubos (6, 6*, 7), y c) presenta un segmento central (3*) dispuesto entre el segmento de entrada (2) y el segmento extremo (4) y configurado cónicamente, caracterizada porque d) el segmento central (3*) se ensancha de forma radial cónicamente en contra de la dirección de enchufado encima (A).

Description

Unión de tubos con resistencia mejorada.

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La presente invención se refiere a una unión de tubos con un anillo de apriete metálico, que puede enchufarse axialmente sobre el tubo situado exteriormente para unir dos tubos metálicos desdoblados uno dentro del otro, en donde el anillo de apriete en su lado interior

a)

presenta un segmento de entrada que se estrecha radialmente de forma cónica en contra de la dirección de enchufado encima,

b)

presenta un segmento extremo que se estrecha radialmente de forma cónica en contra de la dirección de enchufado encima, que en la posición de montaje produce una compresión radial de los tubos, y

c)

presenta un segmento central dispuesto entre el segmento de entrada y el segmento extremo.

Se conoce una unión de tubos de este tipo de la solicitud de patente alemana DE 38 37 359 C2.

Además de esto se conoce una unión de tubos de este tipo de la publicación para información de solicitud de Patente alemana DE-A-44 12 615, en donde la unión de tubos presenta las particularidades del preámbulo de la reivindicación 1 y, por ello, también un segmento central configurado cónicamente.

Las uniones de tubos de la presente clase sirven para unir entre sí mecánicamente tubos metálicos y al mismo tiempo obturar esta unión. Los tubos se enchufan uno dentro del otro para ello y se fijan entre sí mediante un enchufado encima axial del anillo de apriete. Para que lo tubos puedan enchufarse unos dentro de otros, el tubo exterior tiene que presentar un mayor diámetro exterior que el diámetro exterior del tubo interior. Por ello es fundamentalmente posible ensamblar dos tubos con diámetro nominal diferente, o dos tubos con el mismo diámetro, en donde tiene que ensancharse el segmento extremo de un tubo en la región de la unión.

Las uniones de tubos ya conocidas según los documentos citados han demostrado ser extraordinariamente valiosas en la mayoría de los casos aplicativos. Sin embargo, ha quedado demostrado que en dos determinados casos aplicativos debe mejorarse la resistencia mecánica de la unión ya conocida: por un lado es insatisfactoria la resistencia a la torsión y a la tracción de la unión de dos tubos de un metal más blando, menos elástico, como por ejemplo una aleación de aluminio blanda, y por otro lado puede observarse una reducción de las fuerzas de sujeción en tubos de acero, que están sometidas a una elevada presión interior.

Por ello la presente invención se ha impuesto la tarea de perfeccionar la unión de tubos de la clase citada al comienzo, de tal modo que puedan ensamblarse y obturarse de forma segura y duradera incluso tubos de materiales más blandos o tubos con una elevada presión interior.

Esta tarea es resuelta mediante las particularidades de la reivindicación 1.

La configuración cónica del segmento central puede realizarse de dos formas, precisamente de tal modo que el segmento central se estreche o ensanche en contra de la dirección de enchufado encima. La primera variante de configuración, que no se encuentra en al ámbito de la invención, es especialmente favorable cuando de trata de ensamblar materiales blandos. La deformación de los tubos se produce en una región más larga, de tal modo que se configura una distribución de tensiones más armónica en la unión. La deformación ya no se produce tan solo puntualmente y plásticamente en la región del segmento extremo, sino también elásticamente en la región del segmento central, de tal modo que allí los tubos se ensamblan en arrastre de fuerza.

El segmento central cónico está dimensionado en especial de tal modo, que los tubos en la región de transición entre el segmento central y el segmento extremo se deforman en la región plástica. De este modo se crea una transición continua entre la región elástica y la plástica de los tubos.

La segunda variante de configuración conforme a la invención, que está caracterizada por un segmento central que se ensancha en contra de la dirección de enchufado encima, es especialmente favorable para ensamblar tubos de mayor elasticidad sometidos a presión interior. El ensanchamiento descarga la unión en la región del segmento central y conduce a un efecto de recuperación elástica, que produce un anclaje ondulado de los dos tubos, en el caso de que el segmento extremo sufra a continuación una mayor carga. Aparte de esto se reducen las fuerzas de montaje, en especial para ensamblar materiales de tubo con elevadas resistencias y mayores grosores de pared.

El segmento de entrada del anillo de apriete puede dividirse ventajosamente en dos segmentos parciales consecutivos, que se estrechan de forma radial cónicamente en la dirección de enchufado encima, en donde el primer segmento parcial dispuesto en el lado de desembocadura, presenta una mayor pendiente que el segundo segmento parcial. Mediante esta medida se facilita claramente el enchufado encima del anillo de apriete.

En su lado exterior, en la región del segmento central el anillo de apriete puede estar dotado ventajosamente de un estrechamiento periférico. Este favorece una deformación elástica del anillo en la región del segmento central, lo que conduce a una mayor resistencia de la unión.

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La presente innovación se explica con más detalle a continuación, con base en ejemplos de ejecución. Para esto muestran:

la figura 1: anillo de apriete, primera variante de configuración no situada en el ámbito de la invención;

la figura 2: unión de tubos con tubo ensanchado y anillo de apriete de la figura 1;

la figura 3: unión de tubos con tubos de diferente diámetro y anillo de apriete de la figura 1;

la figura 4: anillo de apriete, segunda variante de configuración conforme a la invención;

la figura 5: unión de tubos con tubo ensanchado y anillo de apriete de la figura 4;

la figura 6: unión de tubos con tubos de diferente diámetro y anillo de apriete de la figura 4.

Una primera variante de configuración del anillo de apriete 1, no conforme a la invención, se muestra en al figura 1 en un corte longitudinal. En su cara inferior el anillo de apriete 1 presenta tres segmentos principales funcionales, que son consecutivos a lo largo de su eje longitudinal en contra de la dirección de enchufado encima A. En el lado de desembocadura se ha dispuesto un segmento de entrada 2, con el que enrasa un segmento central 3. Con el contorno interior enrasa por su extremo un segmento extremo 4.

El segmento de entrada 2 se compone a su vez de dos segmentos, un primer segmento parcial 2a dispuesto en el lado de desembocadura y un segundo segmento parcial 2b que sigue a éste. Los dos segmentos parciales 2a, 2b se estrechan cónicamente, en donde el primer segmento parcial 2a presenta una mayor pendiente que el segundo segmento parcial 2b.

El segmento central 3 se estrecha también cónicamente. Sin embargo la pendiente es claramente menor que la de los segmentos de entrada 2a, 2b. También el segmento extremo 2 está dividido en dos, precisamente en un segmento reductor 4a que se estrecha de forma radial cónicamente y un segmento cilíndrico 4b relativamente corto. La elevada inclinación del segmento reductor 4a sirve para comprimir radialmente los tubos en la posición de montaje, parcialmente hasta dentro de la región plástica. El segmento cilíndrico 4b estampa en este estrechamiento su diámetro interior. Aquí se produce la obturación con la unión ensamblada. Sobre su cara exterior el anillo de apriete 1 está dotado de un estrechamiento periférico, que se extiende en la región del segmento central 3.

La figura 2 muestra una unión de tubos de dos tubos 6, 7 con el anillo de apriete 1 de la primera variante de configuración en la posición de montaje. El anillo de apriete 1 está enchufado sobre el tubo exterior 6, en la dirección de enchufado encima A, y produce una compresión radial de los tubos 6, 7. En la región del segmento central 3 se deforman los tubos 6, 7 en la región elástica, que en la región límite con el segmento extremo se transforma en una deformación plástica. En el propio segmento extremo 4 reina una deformación plástica completa, que conduce a una verdadera unión positiva de forma entre los tubos 6 y 7. La unión es con ello indisoluble. Los tubos 6 y 7 representados en la figura 2 presentan el mismo diámetro interior. Para que puedan enchufarse uno dentro del otro en la región del anillo de apriete 1, el tubo 6 se ha ensanchado allí previamente.

Asimismo es posible ensamblar dos tubos 6*, 7, que tengan un diámetro interior diferente. De este modo el tubo exterior 6* representado en la figura 3 tiene un diámetro claramente superior que el tubo interior 7, de tal modo que tiene que ensancharse específicamente. El comportamiento de deformación descrito anteriormente es sin embargo igual.

La figura 4 muestra la segunda variante de configuración conforme a la invención del anillo de apriete 1*. Esta se diferencia de la primera variante de configuración 1 por el segmento central 3*, que se ensancha aquí cónicamente en contra de la dirección de enchufado encima. Al enchufar encima el anillo de apriete 1* se aplastan primero los tubos a través del segmento de entrada 2 y justo después se descargan de nuevo en el segmento central 3*, para finalmente reducirse de nuevo en el segmento extremo 4. En la posición de montaje se forma de este modo un perfil de carga aproximadamente ondulado, que influye positivamente en la resistencia de uniones de tubos en especial de alta presión.

La deformación ondulada de los tubos 6, 6* y 7+ puede reconocerse claramente en las figuras 5 y 6. También aquí se deforman elásticamente en gran medida los tubos en la región central 3*, mientras que en la región extrema 4 impera una deformación plástica.

También el anillo de apriete 1* con un segmento central 3* que se ensancha es adecuado para ensamblar tubos del mismo diámetro 6, 7, de los que el tubo exterior 6 está ensanchado (véase la figura 5), así como para ensamblar tubos con diferente diámetro 6* y 7; véase la figura 6.

Claims (3)

1. Unión de tubos con un anillo de apriete (1*) metálico, que puede enchufarse axialmente sobre el tubo (6, 6*, 7) situado exteriormente para unir dos tubos metálicos (6, 6*, 7) enchufados uno dentro del otro, en donde el anillo de apriete (1*) en su lado interior

a)

presenta un segmento de entrada (2) que se estrecha radialmente de forma cónica en contra de la dirección de enchufado encima (A),

b)

presenta un segmento extremo (A) que se estrecha radialmente de forma cónica en contra de la dirección de enchufado encima, que en la posición de montaje produce una compresión radial de los tubos (6, 6*, 7), y

c)

presenta un segmento central (3*) dispuesto entre el segmento de entrada (2) y el segmento extremo (4) y configurado cónicamente,

caracterizada porque

d)

el segmento central (3*) se ensancha de forma radial cónicamente en contra de la dirección de enchufado encima (A).

2. Unión de tubos según la reivindicación 1, caracterizada porque el segmento de entrada (2) está dividido en dos segmentos parciales (2a, 2b) consecutivos, que se estrechan de forma radial cónicamente en la dirección de enchufado encima, en donde el primer segmento parcial (2a) dispuesto en el lado de desembocadura, presenta una mayor pendiente que el segundo segmento parcial (2b).

3. Unión de tubos según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque en su lado exterior, en la región del segmento central (3*), el anillo de apriete (1*) presenta un estrechamiento (5) periférico.