ES2378459T3 - Dispositivo de herramienta de expandir mediante tenaza o máquina para realizar empalmes en los extremos de tuberías de material plástico o de material compuesto - Google Patents

Dispositivo de herramienta de expandir mediante tenaza o máquina para realizar empalmes en los extremos de tuberías de material plástico o de material compuesto Download PDF

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Abstract

Dispositivo disefado apto para ser intercalado, por una parte, entre una tenaza o maquina de realizar empalmes en extremos de tuberias (6) de material plastico o compuesto utilizadas en el campo de la fontaneria, y por otra parte una herramienta de expandir de tipo convencional que consta de un cabezal (2) de forma cilindrica formado por la agrupación de varias mordazas (20) en forma de sectores y movibles en sentido radial bajo el efecto de la inserción entre ellas de una aguja cónica (3) para permitir que las citadas mordazas (20) pasen de una posición agrupada a una posición separada, caracterizado porque el citado dispositivo consta de medios (4, 42, 5) previstos aptos, despues de la fase de expansión, durante la fase en la que el citado cabezal (2) pasa de la posición separada a la posición agrupada, para accionar automaticamente el citado cabezal (2), directa o indirectamente, con un movimiento pivotante axial de una parte de vuelta para tomar una posición angular diferente, siendo elegido el desplazamiento angular de dicho cabezal (2) en función del numero de mordazas (20), de manera que despues de un movimiento pivotante, e incluso de varios sucesivos, las citadas mordazas (20) no vuelven a una posición anteriormente ocupada por otra; y porque el citado cabezal (2) es capaz de fijarse al citado dispositivo.

Description

Dispositivo de herramienta de expandir mediante tenaza o maquina para realizar empalmes en los extremos de tuberias de material plastico o de material compuesto
La presente invenci6n tiene por objeto un dispositivo de herramienta de expandir mediante tenaza o maquina para realizar empalmes en los extremos de tuberias de material plastico, o de material compuesto (composite) del tipo comunmente llamado multi-capas, utilizadas en el campo de la fontaneria.
De manera conocida, un empalme, ya sea en un tubo de cobre o un tubo de material plastico o compuesto, se lleva a cabo mediante una tenaza manual o una maquina, empalme provisto de una herramienta de expandir que comprende un cabezal de forma cilindrica formado por la aproximaci6n de varias mordazas en forma de sector y movibles en direcci6n radial. La aproximaci6n de los brazos de la tenaza, o el accionamiento de la maquina, provoca el desplazamiento axial de una aguja c6nica entre las citadas mordazas, llevando a cabo la separaci6n de aquellas.
Un empalme en un tubo de material plastico o compuesto no se lleva a cabo exactamente como un empalme en un tubo de cobre recocido. En efecto, debe abocardarse con suficiente amplitud el extremo del tubo para permitir el empalme antes de que recupere la forma. Ademas, por razones evidentes de resistencia, el espesor de pared del tubo aumenta con el diametro del mismo, y cuanto mas aumenta el espesor, mas rapida es el la recuperaci6n elastica, por lo que se necesita un abocardado mas importante.
Ahora bien, durante la expansi6n, las mordazas se separan unas de las otras, lo que origina entre ellas ranuras en las que penetra el material de manera que se crean bultos internos. Estas deformaciones provocan un empalme imperfecto susceptible de generar fugas.
Para paliar este inconveniente, si bien no es posible eliminar totalmente la formaci6n de bultos, se ha propuesto, especialmente en los documentos EP0718057 y EP0878287, trabajar las aristas de las mordazas con el fin de limitar las deformaciones. Asi, en el primero, las aristas se rompen mediante la formaci6n de un chaflan o un redondeo, mientras que en el segundo la superficie de trabajo de cada una de las mordazas presenta en el nivel de cada uno de sus bordes longitudinales un plano que forma un angulo recto con el lado del las citadas mordazas, junto a la citada superficie de trabajo.
Sin embargo, en la practica, para paliar este inconveniente, los usuarios realizan abocardados sucesivos, acompafado cada uno de un movimiento pivotante axial de la herramienta con respecto al tubo, de manera que cada expansi6n aplasta los bultos engendrados durante la expansi6n anterior, que si bien no elimina totalmente los bultos, si reduce sus efectos.
Si bien esta manera de proceder permite utilizar las herramientas clasicas, puede revelarse delicada y dificil de realizar en algunos sitios de acceso limitado. Ademas, necesita una cierta atenci6n por parte del usuario, que no debe olvidarse de hacer girar la herramienta, sino vigilar tambien que despues de la rotaci6n de la herramienta, las mordazas esten bien dispuestas en relaci6n a los bultos anteriormente generados. Esta manera de proceder es pues aleatoria y por lo tanto susceptible de dejar subsistir los riesgos de fuga.
Se tendra en cuenta que tambien se conoce por el documento JP 57 009541 una herramienta de expandir cuya aguja c6nica esta provista de ranuras o gargantas helicoidales con las que cooperan las lengOetas que tienen las mordazas en su cara interna, de manera que el desplazamiento axial de la citada aguja provoca no solamente la separaci6n radial de dichas mordazas, sino tambien su rotaci6n axial. El abocardado se obtiene por lo tanto mediante dos movimientos conjugados de separaci6n y de rotaci6n, lo que necesita por una parte medios especiales de mantenimiento del tubo para impedirle girar, y medios motrices potentes, en este caso hidraulicos, para, durante el desplazamiento radial de la aguja c6nica, transmitir un movimiento de rotaci6n a las mordazas. El desplazamiento radial esta por lo tanto siempre asociado a una rotaci6n axial, ya sea durante la separaci6n o la aproximaci6n de las mordazas. Ademas, una herramienta asi necesita que la aguja de la herramienta, asi como las mordazas, sean de disefo especial, aunque uno de los objetivos de la invenci6n es permitir la utilizaci6n de mordazas de disefo convencional.
La presente invenci6n tiene como objetivo proponer un dispositivo de herramienta de expandir que permita remediar los diversos inconvenientes anteriormente citados, especialmente el que permite obtener, independientemente de la forma de las mordazas, el abocardado del extremo de un tubo practicamente sin bultos, de manera que no se generen riesgos de fuga, permitiendo ademas una ganancia de tiempo.
El dispositivo de la herramienta de expandir mediante tenaza o maquina para realizar empalmes en los extremos de tuberias de material plastico o compuesto, utilizadas en el campo de la fontaneria, segun la invenci6n, es del tipo que comprende un cabezal de forma cilindrica compuesto por la agrupaci6n de varias mordazas en forma de sector y movibles en sentido radial bajo el efecto de la inserci6n entre ellas de una aguja c6nica movible en traslaci6n axial por el accionamiento de la citada tenaza o maquina, que permite que dichas mordazas pasen de una posici6n agrupada a una posici6n separada, y que se caracteriza porque comprende, de manera integrada o bien en un conjunto previsto apto para intercalarse entre el citado cabezal y la citada tenaza o maquina, medios previstos aptos,
durante la fase en la que el citado cabezal pasa de la posici6n separada a la posici6n agrupada, para provocar automaticamente en el citado cabezal, directa o indirectamente, un movimiento pivotante axial de una parte de vuelta.
Despues de la fase de expansi6n, durante el retorno a la posici6n agrupada, el cabezal pivota axialmente de manera automatica para tomar una posici6n angular diferente, de manera que el usuario puede efectuar una segunda expansi6n sin tener que buscar una posici6n adecuada del cabezal.
Segun una caracteristica adicional del dispositivo de herramienta de expandir segun la invenci6n, los medios previstos aptos para provocar automaticamente el movimiento pivotante del cabezal consisten en medios de transformaci6n de un movimiento de traslaci6n en un movimiento de rotaci6n.
Segun otra caracteristica adicional del dispositivo de herramienta de expandir segun la invenci6n, los medios de transformaci6n de un movimiento de traslaci6n en un movimiento de rotaci6n consisten en una leva, intercalada, directa o indirectamente, entre la aguja c6nica y el cabezal.
Segun otra caracteristica adicional del dispositivo de la herramienta de expandir segun la invenci6n, los medios previstos aptos para provocar automaticamente el movimiento pivotante del cabezal, se disefan aptos para hacer girar el citado cabezal un angulo de un valor diferente del angulo que forma cada uno de los sectores que constituyen las mordazas.
Segun un modo de realizaci6n preferente del dispositivo de herramienta de expandir segun la invenci6n, cuando consta de seis mordazas, los medios previstos aptos para provocar automaticamente el movimiento pivotante del cabezal, se disefan aptos para hacer girar el citado cabezal un angulo de 40°.
Segun un modo de realizaci6n particular del dispositivo de herramienta de expandir segun la invenci6n, el cabezal es solidario en giro de una corona m6vil en rotaci6n, que lleva al menos un pasador de eje radial aplicado a la pista de leva de una leva de tambor unida a la aguja c6nica y que se desplaza con esta ultima.
Segun una caracteristica adicional del modo de realizaci6n particular del dispositivo de herramienta de expandir segun la invenci6n, la leva de tambor esta rebajada perifericamente con una pista de leva definida por una sucesi6n, en alternancia, de ranuras longitudinales y ranuras diagonales; en la que, en un lado de las mordazas, cada una de las citadas ranuras diagonales desemboca en una ranura longitudinal a un mismo nivel, mientras que en el otro lado, cada una de las citadas ranuras longitudinales desemboca en una ranura diagonal que en este lugar es mas profunda, creando asi un resalto o escal6n diagonal; y en la que el o los pasadores seguidores son de longitud extensible con el fin de permanecer en contacto con el citado fondo de la pista de leva.
El dispositivo de herramienta de expandir segun la invenci6n permite tambien liberarse de la utilizaci6n de mordazas que presentan un perfil particular, como las aludidas anteriormente y descritas en los documentos EP0718057 y EP0878287, de manera que es posible utilizar mordazas clasicas.
Se observara que la herramienta de expandir segun la invenci6n se puede presentar bajo diferentes formas; asi se puede presentar bajo la forma de un conjunto de varias partes susceptibles de ensamblarse, tales como una parte que incorpora las mordazas y una parte que incorpora los medios de transformaci6n de un movimiento de traslaci6n en un movimiento de rotaci6n.
La parte que incorpora los medios de transformaci6n de un movimiento de traslaci6n en un movimiento de rotaci6n se puede asi disefar adecuada para recibir una herramienta de expandir de tipo convencional, consistiendo entonces la citada parte en un elemento intermedio que hace de interfaz entre la citada herramienta y la tenaza o la maquina.
Se observara que esta parte que incorpora los medios de transformaci6n de un movimiento de traslaci6n en un movimiento de rotaci6n tambien puede ser parte integrante de la tenaza o de la maquina.
Las ventajas y las caracteristicas del dispositivo de la herramienta de expandir segun la invenci6n, resaltaran mas claramente en la descripci6n que sigue a continuaci6n y que hace referencia a los dibujos adjuntos, que representan una forma de realizaci6n no limitativa.
En los dibujos adjuntos:
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la figura 1 representa una vista esquematica de una secci6n segun un plano longitudinal medio de un dispositivo de herramienta de expandir segun la invenci6n.
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la figura 2 representa una vista esquematica de una secci6n segun un plano longitudinal medio del mismo dispositivo de herramienta de expansi6n, de una configuraci6n diferente de utilizaci6n.
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la figura 3 representa una vista esquematica en perspectiva y despiezada del mismo dispositivo.
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las figuras 4a, 4b y 4c representan vistas esquematicas parciales de la secci6n transversal de un tubo durante su abocardado con un dispositivo de expandir segun la invenci6n.
En referencia a las figuras 1, 2 y 3, se puede ver que un dispositivo de herramienta de expandir para realizar empalmes en los extremos de tuberias o tubos de material plastico o compuesto segun la invenci6n, consta de un cuerpo 1 realizado en este caso en dos partes, una parte fija 10 destinada a fijarse con tornillos a una herramienta, no representada, como una tenaza o una maquina de realizar empalmes, y una parte amovible 11, que hace de cubierta, ensamblada mediante tornillos a la parte fija 10.
El cuerpo 1 encierra, de manera conocida, un cabezal 2 destinado a introducirse en el extremo de un tubo a abocardar, y formado por la agrupaci6n de varias mordazas 20 en forma de sectores. El cuerpo 1 encierra tambien, de manera clasica, una aguja c6nica 3, movible axialmente bajo el accionamiento de la herramienta, con el fin de poder insertarse entre las mordazas 20 y asi separarlas cada una en sentido radial, y atraida o solicitada mediante un muelle 30.
Segun la invenci6n, el dispositivo de herramienta comprende una corona 4, desplazable de forma pivotante axialmente en el interior del cuerpo 1 por medio de rodamientos 12 y 13, y que sujeta las mordazas 20 permitiendo su movimiento radial. Asi la corona m6vil 4 consta de una parte anular 40 que comprende una ranura periferica interna 41, mientras que cada una de las mordazas 20 presenta exteriormente una parte de collarin 21 que, despues de la agrupaci6n de las mordazas 20, forma un collarin que se aloja en la ranura interna 41.
Las mordazas 20 estan ademas unidas en rotaci6n a la corona m6vil 4, lo cual se efectua a traves de medios de guiado radial. Asi, por ejemplo, cada mordaza 20 dispone en su parte de collarin 21 de una hendidura radial, mientras que la parte anular 40 dispone de clavijas que cruzan transversalmente la ranura interna 41 y se aloja cada una en una hendidura radial. Cada mordaza 20 puede de este modo desplazarse radialmente respecto a la corona 4 estando guiada por la hendidura y la clavija.
Tambien segun la invenci6n, sobre la aguja c6nica se alinea y une una leva de tambor 5 que coopera con pasadores seguidores 42 solidarios a la corona m6vil 4, de los cuales solamente uno es visible en cada una de las figuras 1 y 2. La leva de tambor 5 esta rebajada perifericamente por una pista de leva 50 definida, como se puede ver en la figura 3, por una sucesi6n, alternandose, de ranuras longitudinales 51 y ranuras diagonales 52, siendo las ranuras longitudinales 51 de profundidad constante, mientras que las ranuras diagonales 52 son de profundidad variable.
Se observara que las ranuras diagonales 52 pueden presentar otras formas, pueden ser por ejemplo helicoidales, siendo esencial que se una el extremo de una ranura longitudinal 51 con el extremo opuesto de una ranura longitudinal 51 contigua.
La conexi6n entre las ranuras longitudinales 51 y las ranuras diagonales 52 se realiza de la manera siguiente: en el lado de las mordazas 20 cada ranura diagonal 52 desemboca en una ranura longitudinal 51 a un mismo nivel, mientras que en el otro lado, la ranura longitudinal 51 desemboca en la ranura diagonal 52, que en este punto es mas profunda, generando asi un escal6n diagonal 53.
Ademas los pasadores seguidores 42 son extensibles bajo el efecto de un muelle 43, de manera que permanecen en contacto con la pista de leva 50.
En funcionamiento, en posici6n estable, es decir cuando la aguja c6nica 3 se mantiene separada de las mordazas bajo el efecto del muelle 30, como se representa en la figura 1, cada uno de los pasadores seguidores 42 esta metido dentro de una ranura longitudinal 51, en el lado de las mordazas 20. Durante la realizaci6n de una expansi6n, es decir cuando se ejerce un empuje sobre la aguja c6nica 3 para forzar la separaci6n de las mordazas 20, la leva 5 se desplaza axialmente y, asi sucesivamente, cada uno de los pasadores seguidores 42 se desplazan dentro de una ranura longitudinal 51. En el extremo de la ranura longitudinal 51, el pasador seguidor 42 franquea el escal6n 53 y vuelve dentro de un ranura diagonal 52. Durante el aflojamiento de la presi6n sobre la aguja c6nica 3 para el retorno a la posici6n estable, el muelle 30 recupera la aguja c6nica 3 que acciona la leva 5 y, asi sucesivamente, cada uno de los pasadores seguidores 42 se apoya contra el escal6n 53 y se mete dentro de una ranura diagonal 52, provocando asi el movimiento pivotante de la corona m6vil 4 y por lo tanto de las mordazas20 que le estan unidas.
Despues de cada expansi6n, las mordazas 20 son accionadas automaticamente con un movimiento pivotante. El usuario puede de este modo realizar una sucesi6n rapida de varias expansiones, sin tener en cuenta el posicionamiento de las mordazas 20, puesto que estas estaran obligatoriamente en una posici6n diferente, en la medida en que el usuario no haga variar la posici6n de la herramienta con respecto al tubo.
La herramienta de expandir segun la invenci6n permite una ganancia importante de tiempo, garantizando un resultado muy satisfactorio, puesto que la rotaci6n es automatica.
El desplazamiento angular del cabezal 2, se elige por supuesto de acuerdo con el numero de mordazas 20, de manera que despues de un movimiento pivotante, e incluso de varios sucesivos, las mordazas 20 no vuelven a tomar una posici6n ocupada anteriormente por otra. En la forma de realizaci6n representada, las mordazas 20 son seis, y la arquitectura de la leva 5 permite en cada operaci6n un movimiento pivotante de 1/9 de vuelta.
Otras relaciones son por supuesto posibles, tal como se puede ver en las figuras 4a, 4b y 4c, de las operaciones sucesivas de abocardado de un tubo 6 mediante una herramienta de expandir que comprende un cabezal 2 de seis mordazas, y cuya leva, no representada, se ha disefado adecuada para efectuar en cada retorno, un movimiento
5 pivotante de 1/12 de vuelta.
En la figura 4a, se puede ver que durante la primera expansi6n de las mordazas 20, se generan bultos 61 entre cada una de ellas sobre la pared interior 60 del tubo 6.
Durante el aflojamiento de la herramienta, figura 4b, las mordazas 20 vuelven a su posici6n inicial agrupada, lo que se acompafa de un giro P de 1/12 de vuelta, de manera que se colocan cada una a la derecha
10 de un bulto 61, y que durante la expansi6n siguiente, figura 4c, las mordazas aplastan los bultos 61.
En la forma de realizaci6n representada, la leva 5 es llevada por la aguja c6nica 3, mientras que los pasadores seguidores 42 son solidarios al cabezal 2; se observara sin embargo que la inversa es perfectamente factible, pero mas complicada de poner en practica, especialmente en lo que concierne a la leva cuya pista de leva entonces debe ser interna.
15 Segun otra forma de realizaci6n, la corona m6vil 4, la parte anular 40 y el cabezal 2 se sustituyen por un sistema de sujeci6n, mediante atornillado por ejemplo, de una herramienta de expandir de tipo convencional; el cuerpo 1 que contiene el resto de la corona m6vil 4 y la leva 5 esta en este caso ya sea montado fijamente en la tenaza o la maquina de realizar empalmes, ya sea previsto para constituir un elemento intermedio entre una herramienta de expandir convencional y una tenaza o maquina de realizar empalmes.

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    1.-Dispositivo disefado apto para ser intercalado, por una parte, entre una tenaza o maquina de realizar empalmes en extremos de tuberias (6) de material plastico o compuesto utilizadas en el campo de la fontaneria, y por otra parte una herramienta de expandir de tipo convencional que consta de un cabezal (2) de forma cilindrica formado por la agrupaci6n de varias mordazas (20) en forma de sectores y movibles en sentido radial bajo el efecto de la inserci6n entre ellas de una aguja c6nica (3) para permitir que las citadas mordazas (20) pasen de una posici6n agrupada a una posici6n separada, caracterizado porque el citado dispositivo consta de medios (4, 42, 5) previstos aptos, despues de la fase de expansi6n, durante la fase en la que el citado cabezal (2) pasa de la posici6n separada a la posici6n agrupada, para accionar automaticamente el citado cabezal (2), directa o indirectamente, con un movimiento pivotante axial de una parte de vuelta para tomar una posici6n angular diferente, siendo elegido el desplazamiento angular de dicho cabezal (2) en funci6n del numero de mordazas (20), de manera que despues de un movimiento pivotante, e incluso de varios sucesivos, las citadas mordazas (20) no vuelven a una posici6n anteriormente ocupada por otra; y porque el citado cabezal (2) es capaz de fijarse al citado dispositivo.
  2. 2.-Dispositivo segun la reivindicaci6n 1, caracterizado porque la herramienta de expandir de tipo convencional que comprende el cabezal (2), es capaz de fijarse al citado dispositivo mediante atornillado.
  3. 3.-Dispositivo segun la reivindicaci6n 1 o la reivindicaci6n 2, caracterizado porque los medios (4, 42, 5), previstos aptos para accionar automaticamente el cabezal (2) con un movimiento pivotante, consisten en medios de transformaci6n de un movimiento de traslaci6n en un movimiento de rotaci6n.
  4. 4.-Dispositivo segun la reivindicaci6n 3, caracterizado porque los medios de transformaci6n de un movimiento de traslaci6n en un movimiento de rotaci6n consisten en un sistema de leva (5, 42).
  5. 5.-Dispositivo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios previstos aptos para accionar automaticamente el cabezal (2) con un movimiento pivotante, se disefan aptos para hacer girar el citado cabezal (2) un angulo de valor diferente al del angulo que forma cada uno de los sectores que constituyen las mordazas (20).
  6. 6.-Dispositivo segun la reivindicaci6n 5, caracterizado porque cuando el cabezal consta de seis mordazas (20), los medios (4, 42, 5) previstos aptos para accionar automaticamente el cabezal (2) con un movimiento pivotante, se disefan aptos para hacer girar el citado cabezal (2) un angulo de 40°.
  7. 7.-Dispositivo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cabezal (2) es solidario rotaci6n de una corona (4) m6vil para girar, que lleva por lo menos un pasador seguidor (42) de eje radial aplicado a la pista de leva (50) de una leva de tambor (5) unida a la aguja c6nica (3) y desplazandose con esta ultima.
  8. 8.-Dispositivo segun la reivindicaci6n 7, caracterizado porque la leva de tambor (5) esta rebajada perifericamente por una pista de leva (50) definida por una sucesi6n, alternandose, de ranuras longitudinales (51) y ranuras diagonales (52); porque en un lado de las mordazas (20) cada una de las citadas ranuras diagonales (52) desemboca en una ranura longitudinal (51) al mismo nivel, mientras que en el otro lado, cada una de las citadas ranuras longitudinales (51) desemboca en una ranura diagonal (52) que en este punto es mas profunda, generando asi un escal6n diagonal (53); y porque el o los pasadores seguidores (42) son de longitud extensible con el fin de permanecer en contacto con el fondo de la citada pista de leva (50).
  9. 9.-Dispositivo segun la reivindicaci6n 7 o la reivindicaci6n 8, caracterizado porque la corona m6vil (4) consta de una parte anular (40) que comprende una ranura periferica interna (41) que aloja una parte de collarin (21) que forma parte de cada una de las mordazas (20), mientras que los medios de guiado radial unen en rotaci6n las citadas mordazas (20) y la citada corona m6vil (4).
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