ES2951087T3 - Combinación que comprende un acoplamiento y un elemento de tubería con ranura de cuña - Google Patents

Combinación que comprende un acoplamiento y un elemento de tubería con ranura de cuña Download PDF

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Abstract

Un elemento de tubería (22, 24; 22a, 24a) tiene una ranura circunferencial (54) con una porción de superficie orientada en ángulo con respecto a su eje longitudinal. Una porción de superficie de la ranura adyacente a la porción de superficie en ángulo está orientada perpendicular al eje longitudinal. Un acoplamiento mecánico tiene chavetas salientes (50, 52) que se acoplan a la ranura. Las chavetas tienen superficies coincidentes que hacen contacto con las porciones de superficie perpendicular y en ángulo de la ranura. Cuando el elemento de tubería y el acoplamiento se usan en combinación para formar una junta de tubería, la carga axial sobre la tubería, resistida por el acoplamiento mecánico, se comparte entre las porciones de superficie perpendicular y en ángulo, lo que da como resultado una junta de tubería que puede soportar una presión interna más alta que la si la carga axial fuera soportada únicamente por la porción de superficie perpendicular. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Combinación que comprende un acoplamiento y un elemento de tubería con ranura de cuña
Campo de la invención
La presente invención se refiere a formas de ranura mejoradas para elementos de tubería unidos por acoplamientos mecánicos y formas de pestaña de acoplamiento compatibles con formas de ranura mejoradas.
Antecedentes
Como se muestra en la figura 1, un tipo de acoplamiento 10 mecánico de la técnica anterior para unir elementos 12 y 14 de tubería de extremo a extremo se basa en proyecciones arqueadas, conocidas como pestañas 16 que se acoplan mecánicamente a ranuras 18 circunferenciales en los elementos de tubería. Si bien estos acoplamientos han demostrado ser muy efectivos y eficientes, la configuración de la técnica anterior está sujeta a ciertas limitaciones. Por ejemplo, cuando una junta de este tipo está sujeta a cargas, especialmente cargas que surgen de cargas finales inducidas por presión interna, fuerzas de tracción axiales y flexión, es posible que la junta no pueda soportar tales cargas hasta la resistencia total a la tracción de ciertos tipos de tubería. Para obtener un mayor porcentaje de la resistencia potencial del elemento de tubería y, por lo tanto, aumentar la capacidad de presión de una junta, se pueden soldar anillos externos que contienen ranuras a los elementos de tubería para proporcionar un acoplamiento mecánico con las pestañas del acoplamiento en una configuración que no altere la pared lateral del elemento de tubería, ya sea quitando material (ranuras mecanizadas) o deformando la pared lateral (ranuras laminadas).
El documento US 5,080,400 A se refiere en general a medios de conexión para conectores tubulares, y en particular a un conector tipo abrazadera para su uso en aplicaciones de campos petrolíferos, en el que se utiliza una abrazadera de cubo para conectar dos conductos entre sí en relación de extremo a extremo. Cada conducto tiene un par de rebordes de carga generalmente paralelos que se extienden alrededor del conducto y están separados axialmente entre sí. La abrazadera tiene dos conjuntos de rebordes de carga, uno para acoplar cada conjunto de rebordes de carga en cada extremo del conducto. La abrazadera está en dos mitades y, cuando se atornilla, atrae los extremos de los conductos entre sí.
Si bien los anillos externos soldados pueden permitir que se realice un mayor porcentaje de la resistencia total de la tubería en una unión, la desventaja de esta solución es la necesidad de soldar anillos en los elementos de la tubería. Este procedimiento agrega costes, tiempo y requiere soldadores capacitados, lo que complica la fabricación. Existe una clara necesidad de un diseño de tubería que mejore la realización de la resistencia del elemento de tubería y, por lo tanto, aumente el rendimiento de la presión interna y los límites de carga de tracción axial que se pueden lograr usando acoplamientos mecánicos sin la necesidad de anillos soldados externos.
Sumario
La invención se refiere a una combinación de un acoplamiento y un elemento de tubería de acuerdo con la reivindicación 1. Las realizaciones preferentes son objeto de las reivindicaciones dependientes.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en sección longitudinal de una junta de tubería según la técnica anterior;
La figura 2 es una vista isométrica de una combinación de ejemplo con elementos de tubería y acoplamiento, de acuerdo con la invención;
La figura 3 es una vista en sección longitudinal de una porción de un acoplamiento de ejemplo y elementos de tubería de una combinación de acuerdo con la invención mostrada inicialmente después del montaje;
La figura 3A es una vista en sección longitudinal de una porción de otro ejemplo de elementos de tubería y acoplamiento de una combinación de acuerdo con la invención;
La figura 3B es una vista en sección longitudinal de la porción de los elementos de tubería y acoplamiento de ejemplo mostrados en la figura 3 en la condición de carga completa;
La figura 4 es una vista en sección longitudinal parcial de un elemento de tubería de ejemplo de una combinación de acuerdo con la invención; y
La figura 5 es una vista en sección longitudinal parcial que ilustra un dispositivo y un procedimiento para formar elementos de tubería de acuerdo con la invención.
Descripción detallada
La figura 2 muestra un ejemplo que comprende un acoplamiento 20 mecánico de tubería de acuerdo con la invención que une elementos 22 y 24 de tubería de ejemplo, de acuerdo con la invención. El acoplamiento 20 comprende segmentos 26 y 28 unidos de extremo a extremo para rodear un espacio 30 central que recibe los elementos 22 y 24 de tubería. La unión de los segmentos entre sí se efectúa mediante elementos 32 y 34 de unión ajustables que, en este ejemplo, comprenden orejetas 36 y 38 que se proyectan respectivamente desde extremos opuestos de cada segmento 26 y 28. Las orejetas 36 y 38 en este ejemplo tienen refuerzos 40 de refuerzo y aberturas 42 que reciben sujetadores 44, en este ejemplo espárragos 46 y tuercas 48.
Como se muestra en la vista en sección de la figura 3, cada segmento (26 que se muestra en sección) tiene dos proyecciones arqueadas, también conocidas como pestañas 50 y 52 colocadas en lados opuestos de cada segmento. Las pestañas 52 y 50 se proyectan hacia el espacio 30 central y se acoplan mecánicamente a las respectivas ranuras 54 y 88 circunferenciales en cada elemento de tubería. Una junta estanca a los fluidos está asegurada por un sello 56 anular capturado y comprimido entre los segmentos 26 y 28 y los elementos 22 y 24 de tubería cuando los sujetadores 44 (ver figura 2) se aprietan de manera ajustable para atraer los segmentos 26 y 28 uno hacia el otro y en acoplamiento con los elementos de la tubería para formar la junta.
La figura 4 muestra el elemento 24 de tubería y su ranura 54 en detalle. En este ejemplo, el elemento 24 de tubería comprende una pared 58 lateral que rodea un eje 60 longitudinal y define un orificio 62. La ranura 54 está colocada en una superficie 64 exterior de la pared 58 lateral. La ranura 54 se extiende circunferencialmente alrededor del orificio 62 y está colocada próxima a un extremo 66 del elemento 24 de tubería. Como se muestra en la figura 3, la posición de la ranura 54 con respecto al extremo 66 de la tubería está coordinada con el acoplamiento 20 para proporcionar superficies 70 para el acoplamiento de sellado con los prensaestopas 72 del sello 56 anular.
Como se muestra en la figura 4, la ranura 54 comprende una primera superficie 74 secundaria mostrada orientada perpendicularmente (90°) con respecto al eje 60 longitudinal. El ángulo 73 de orientación de la primera superficie 74 secundaria puede oscilar entre 80° y 90° con respecto al eje 60 longitudinal, siendo ventajoso un ángulo de orientación de aproximadamente 89°. La primera superficie 74 secundaria se aleja del extremo 66 del elemento 24 de tubería. Una segunda superficie 76 secundaria está orientada en ángulo con respecto al eje 60 longitudinal. La segunda superficie 76 secundaria está colocada en relación espaciada lejos de la primera superficie 74 secundaria y mira hacia el extremo 66 del elemento 24 de tubería. Una tercera superficie 78 secundaria es contigua a la primera superficie 74 secundaria, está orientada en ángulo con respecto al eje 60 longitudinal y se inclina hacia la segunda superficie 76 secundaria. Una cuarta superficie 80 secundaria es contigua tanto a la segunda como a la tercera superficie secundarias. La cuarta superficie 80 secundaria se muestra orientada paralela (ángulo de 0°) al eje 60 longitudinal, pero su ángulo 79 de orientación puede oscilar entre 5° y -5° para un diseño práctico. Los términos "perpendicular", "paralelo" y "orientado en un ángulo" significan perpendicular o paralelo u orientado en un ángulo con respecto a un eje de referencia dentro de las tolerancias normales de fabricación para el elemento de tubería en cuestión.
En un diseño práctico, la segunda superficie 76 secundaria puede tener un ángulo 82 de orientación de aproximadamente 40° a aproximadamente 70° con respecto al eje 60 longitudinal; un ángulo 82 de orientación de aproximadamente 50° se considera ventajoso para ciertas aplicaciones. De manera similar, la tercera superficie 78 secundaria puede tener un ángulo 84 de orientación de aproximadamente 1° a aproximadamente 25° con respecto al eje 60 longitudinal, y un ángulo 84 de orientación de aproximadamente 10° se considera ventajoso para ciertas aplicaciones.
Como se muestra además en la figura 4, el elemento 24 de tubería puede tener un segundo extremo 86 dispuesto de manera opuesta al extremo 66 (que de este modo puede considerarse el "primer" extremo), teniendo el segundo extremo 86 una segunda ranura 88 con una configuración de ranura similar a la primera ranura 54. En esta realización de ejemplo, la segunda ranura 88 comprende una quinta superficie 90 secundaria mostrada orientada perpendicularmente (90°) al eje 60 longitudinal. El ángulo 91 de orientación de la quinta superficie 90 secundaria puede oscilar entre 80° y 90° con respecto al eje 60 longitudinal, siendo ventajoso un ángulo de orientación de aproximadamente 89°. La quinta superficie 90 secundaria se aleja del segundo extremo 86 del elemento 24 de tubería. Una sexta superficie 92 secundaria está orientada en ángulo con respecto al eje 60 longitudinal. La sexta superficie 92 secundaria está colocada en una relación espaciada alejada de la quinta superficie 90 secundaria y se enfrenta al segundo extremo 86 del elemento 24 de tubería. Una séptima superficie 94 secundaria es contigua a la quinta superficie 90 secundaria, está orientada en un ángulo con respecto al eje 60 longitudinal y se inclina hacia la sexta superficie 92 secundaria. Una octava superficie 96 secundaria es contigua tanto a la sexta como a la séptima superficies secundarias. La octava superficie 96 secundaria se muestra orientada paralela (ángulo de 0°) al eje 60 longitudinal, pero su ángulo 97 de orientación puede variar de aproximadamente 5° a aproximadamente -5° para un diseño práctico.
En un diseño práctico, la sexta superficie 92 secundaria puede tener un ángulo 98 de orientación de aproximadamente 40° a aproximadamente 70° con respecto al eje 60 longitudinal; un ángulo 98 de orientación de aproximadamente 50° se considera ventajoso para ciertas aplicaciones. De manera similar, la séptima superficie 94 secundaria puede tener un ángulo 100 de orientación de aproximadamente 1° a aproximadamente 25° con respecto al eje 60 longitudinal, y un ángulo 100 de orientación de aproximadamente 10° se considera ventajoso para ciertas aplicaciones.
Las ranuras 54, 88 se pueden formar en los elementos 22 y 24 de tubería por medio de ranuras por laminación, como se muestra en la figura 5. Como se muestra a modo de ejemplo para la ranura 54 en el elemento 24 de tubería, el elemento de tubería se trabaja en frío mientras se gira entre un rodillo 101 interior que contacta con la superficie 103 interior del elemento de tubería, y un rodillo 105 exterior que contacta con la superficie 107 exterior del elemento de tubería. Normalmente, el rodillo 101 interior es impulsado (girado alrededor de un eje 109 paralelo al eje 60 longitudinal del elemento 24 de tubería). El rodillo 101 interior accionado hace girar el elemento de tubería, que, a su vez, hace girar el rodillo 105 exterior alrededor de un eje 111 como resultado de la fricción de contacto entre los rodillos y el elemento de tubería. El rodillo 105 exterior, que es una rueda loca, normalmente se fuerza hacia el rodillo 101 interior con un pistón 113 hidráulico, deformando el elemento de tubería y formando la ranura 54 que tiene una forma dictada por las formas de los rodillos 101 y 105 interior y exterior. Las ranuras 54 y 88 también pueden formarse mediante operaciones de mecanizado.
Las figuras 2 y 3 muestran un elemento de tubería de combinación (22 y/o 24) y un acoplamiento 20 que conecta los elementos de tubería de un extremo a otro. La figura 3 muestra en detalle, la geometría de la sección transversal de los salientes arqueados o pestañas 50 y 52 efectuando un acoplamiento mecánico con las ranuras 88 y 54 circunferenciales en cada elemento 22 y 24 de tubería inicialmente al montar la junta, es decir, antes de la aplicación de cargas de extremo inducidas de presión interna, fuerzas de tracción axiales y cargas de flexión.
En esta realización de ejemplo, la pestaña 52 comprende una pluralidad de superficies de acoplamiento que incluyen una primera superficie 102 de acoplamiento mostrada orientada perpendicular al eje 60 longitudinal y en relación de enfrentamiento con la primera superficie 74 secundaria. Nótese que inicialmente, después del montaje, generalmente habrá un espacio entre la primera superficie 102 de acoplamiento y la primera superficie 74 inferior porque la relación angular entre la superficie 78 inferior y la superficie 80 inferior tiende a desviar la ubicación de la pestaña 52 lejos de la superficie 74 inferior. Una segunda superficie 104 de acoplamiento está orientada en un ángulo con respecto al eje 60 longitudinal, está separada de la primera superficie 102 de acoplamiento y contacta con la segunda superficie 76 secundaria inicialmente tras el montaje. Una tercera superficie 106 de acoplamiento está orientada en ángulo con respecto al eje 60 longitudinal y es contigua a la primera superficie 102 de acoplamiento. La tercera superficie 106 de acoplamiento entra en contacto con la tercera superficie 78 secundaria inicialmente tras el montaje. Una cuarta superficie 108 de acoplamiento está entre la segunda y la tercera superficie 104 y 106 de acoplamiento, está en relación de enfrentamiento con la cuarta superficie 80 secundaria y en relación de separación de esta, formando así un espacio 115. El espacio 115 está asegurado por la cuarta superficie 108 de acoplamiento que comprende un rebaje en la proyección 52 arqueada (pestaña). De manera similar, la pestaña 50 también comprende una pluralidad de superficies de acoplamiento que incluyen una quinta superficie 110 de acoplamiento mostrada orientada perpendicular al eje 60 longitudinal y en relación de enfrentamiento con la quinta superficie 90 secundaria. Un espacio está presente típicamente entre la quinta superficie 110 de acoplamiento y la quinta superficie 90 secundaria inicialmente después del montaje porque la relación angular entre la superficie 94 secundaria y la superficie 96 secundaria tiende a desviar la ubicación de la pestaña 50 lejos de la superficie 90 secundaria. Una sexta superficie 112 de acoplamiento está orientada en ángulo con respecto al eje 60 longitudinal, está separada de la quinta superficie 110 de acoplamiento y contacta con la sexta superficie 92 secundaria inicialmente después del montaje. Una séptima superficie 114 de acoplamiento está orientada en ángulo con respecto al eje 60 longitudinal y es contigua a la quinta superficie 110 de acoplamiento. La séptima superficie 114 de acoplamiento entra en contacto con la séptima superficie 94 secundaria inicialmente tras el montaje. Una octava superficie 116 de acoplamiento se encuentra entre la sexta y la séptima superficies 112 y 114 de acoplamiento, está en relación de enfrentamiento con la octava superficie 96 secundaria y en relación de separación de esta, formando así un espacio 117. El espacio 117 está asegurado por la octava superficie 116 de acoplamiento que comprende un rebaje en la proyección 50 arqueada (pestaña).
En un diseño práctico, las superficies de acoplamiento tendrán ángulos de orientación adaptados a las respectivas superficies secundarias con las que contactan. Por tanto, la primera superficie 102 de acoplamiento puede tener un ángulo 119 de orientación de aproximadamente 80° a aproximadamente 90° con respecto al eje 60 longitudinal, siendo ventajoso un ángulo de orientación de aproximadamente 89°. La segunda superficie 104 de acoplamiento puede tener un ángulo 118 de orientación de aproximadamente 40° a aproximadamente 70° con respecto al eje 60 longitudinal. Un ángulo 118 de orientación de aproximadamente 50° se considera ventajoso para ciertas aplicaciones. La tercera superficie 106 de acoplamiento puede tener un ángulo de orientación 120 de aproximadamente 1° a aproximadamente 25° con respecto al eje 60 longitudinal. Un ángulo 120 de orientación de aproximadamente 10° se considera ventajoso para ciertas aplicaciones. El ángulo 121 de orientación de la cuarta superficie 108 de acoplamiento puede oscilar entre aproximadamente 5° y aproximadamente -5° con respecto al eje 60 longitudinal.
De manera similar, la quinta superficie 110 de acoplamiento puede tener un ángulo 123 de orientación de aproximadamente 80° a aproximadamente 90° con respecto al eje 60 longitudinal, siendo ventajoso un ángulo de orientación de aproximadamente 89°. La sexta superficie 112 de acoplamiento puede tener un ángulo 122 de orientación de aproximadamente 40° a aproximadamente 70° con respecto al eje 60 longitudinal. Un ángulo 122 de orientación de aproximadamente 50° se considera ventajoso para ciertas aplicaciones. La séptima superficie 114 de acoplamiento puede tener un ángulo 124 de orientación de aproximadamente 1° a aproximadamente 25° con respecto al eje 60 longitudinal. Un ángulo 124 de orientación de aproximadamente 10° se considera ventajoso para ciertas aplicaciones. El ángulo 125 de orientación de la octava superficie 116 de acoplamiento puede oscilar entre aproximadamente 5° y aproximadamente -5° con respecto al eje 60 longitudinal.
La figura 3A ilustra otro ejemplo de realización en el que el acoplamiento 20a une los elementos 22a y 24a de tubería. En esta realización de ejemplo, la superficie 92a secundaria en el elemento 22a de tubería y su superficie 112a de acoplamiento en la pestaña 50a del acoplamiento 20a están orientadas aproximadamente a 90° con respecto al eje 60 longitudinal. De manera similar, la superficie 76a secundaria en el elemento 24a de tubería y su superficie 104a de acoplamiento en la pestaña 52a del acoplamiento 20a están orientadas aproximadamente a 90° con respecto al eje 60 longitudinal. Como se evidencia por la ausencia de espacios entre la superficie 110 de acoplamiento y la superficie 90 secundaria y la superficie 102 de acoplamiento y la superficie 74 secundaria, la junta se muestra sometida a cargas extremas inducidas por presión interna y/o fuerzas de tracción axiales, como se explica en detalle a continuación.
Los elementos 22 y 24 de tubería de ejemplo (o 22a y 24a), cuando se utilizan en combinación con el ejemplo de acoplamiento 20 (o acoplamiento 20a, respectivamente) proporcionan una mejora notable sobre los sistemas de acoplamiento de ranura por laminación mecánica directa o de ranura mecanizada de la técnica anterior. El rendimiento mejorado se debe a una mejor distribución de la carga axial que, a diferencia de los acoplamientos de la técnica anterior, no se soporta por completo en la primera y la quinta superficies 74 y 90 secundarias. Por el contrario, una porción de la carga axial es soportada por las superficies 74 y 90 secundarias como resultado del contacto entre la tercera superficie 106 de acoplamiento y la tercera superficie 78 de acoplamiento y la séptima superficie 114 de acoplamiento y la séptima superficie 94 de acoplamiento. Estas superficies de contacto en el acoplamiento y las superficies secundarias de los elementos de tubería están orientadas en un ángulo con respecto al eje 60 longitudinal. Por lo tanto, cuando, como se muestra en la figura 3B, la junta de tubería se somete a cargas extremas inducidas por presión interna y/o fuerzas de tracción axiales, los elementos 22 y 24 de tubería (o 22a y 24a) se alejan axialmente entre sí, las superficies 106 y 114 de acoplamiento mencionadas anteriormente suben por las superficies 78 y 94 secundarias en ángulo para entrar en un mayor contacto de sujeción y acuñamiento con las superficies 106 y 114 de acoplamiento respectivamente, hasta que las superficies 102 y 110 de acoplamiento contactan firmemente con la primera y la quinta superficies 74 y 90 secundarias del elemento 24 y 22 de tubería (o 24a y 22a). Las cargas extremas inducidas por la presión interna y/o las fuerzas de tracción axiales son así resistidas no solo por el contacto entre las superficies 102 y 110 de acoplamiento del acoplamiento y las superficies 74 y 90 secundarias de los elementos de tubería, sino también por el contacto de acuñamiento, apriete de superficies 106 y 114 de acoplamiento con superficies 78 y 94 secundarias en ángulo. Las pestañas 50 y 52 (también 50a y 52a) están diseñadas para que no llenen completamente sus respectivas ranuras 88 y 54. Más bien, a medida que se carga la junta de tubería, los elementos 22 y 24 de tubería se empujan entre sí hasta que las superficies 74 y 90 secundarias entran en contacto con las superficies 102 y 110 de acoplamiento, respectivamente. Esto abrirá un espacio entre las superficies 92 y 76 secundarias y sus respectivas superficies 112 y 114 de acoplamiento. La relación espaciada de la cuarta superficie 108 de acoplamiento de la cuarta superficie 80 secundaria y la relación espaciada de la octava superficie 116 de acoplamiento de la octava superficie 96 secundaria proporcionan el espacio necesario para asegurar que se logre el contacto entre la superficie 78 secundaria y la superficie 106 de acoplamiento, así como entre la superficie 94 secundaria y la superficie 114 de acoplamiento.
El reparto de carga que proporciona un rendimiento mejorado se lleva a cabo por medio de las geometrías de las pestañas 50 y 52 y las respectivas ranuras 88 y 54 en las que encajan, así como el procedimiento de montaje y uso de la combinación de acuerdo con la invención. En una realización de ejemplo de un procedimiento de montaje, descrito para el elemento 24 de tubería y el acoplamiento 20 con referencia a la figura 3, comprende poner en contacto la tercera superficie 78 secundaria de la ranura 54 con una porción (tercera superficie 106 de acoplamiento) de la proyección 52 arqueada (pestaña), y contactando la segunda superficie 76 secundaria de la ranura 54 con otra porción (segunda superficie 104 de acoplamiento) de la proyección 52 arqueada (pestaña). Cuando la combinación incluye el segundo elemento 22 de tubería, el montaje procede de manera similar; poner en contacto la séptima superficie 94 secundaria de la ranura 88 con una porción (séptima superficie 114 de acoplamiento) de la proyección 50 arqueada (pestaña), y poner en contacto la sexta superficie 92 secundaria de la ranura 88 con otra porción (sexta superficie 112 de acoplamiento) de la proyección 52 arqueada (pestaña).
Un procedimiento de ejemplo de uso del acoplamiento 20 que tiene proyecciones 50, 52 arqueadas acopladas con las ranuras 88, 54 de los elementos 22 y 24 de tubería se ilustra con referencia a las figuras 3 y 3B y comprende montar los segmentos 26 y 28 de acoplamiento alrededor de los elementos 22 y 24 de tubería, de forma que las proyecciones 50 y 52 están ubicadas dentro de las ranuras 88 y 54, respectivamente (figura 3). A continuación, se instalan y aprietan los sujetadores 44 para conectar los elementos 32 y 34 de unión y asegurar que al menos las superficies 106 y 114 de acoplamiento entren en contacto con las superficies 78 y 94 secundarias, respectivamente. Como se muestra en la figura 3B, se aplican fuerzas al acoplamiento (que surgen de la presión del sistema, cargas gravitacionales u otras cargas finales) que crean una fuerza de tracción entre los elementos de la tubería y el acoplamiento, lo que provoca porciones respectivas de las proyecciones arqueadas (primera y quinta superficies 102, 110 de acoplamiento) para acoplar respectivas primera y quinta superficies 74 y 90 secundarias de las ranuras 54 y 88, y otras porciones (tercera y séptima superficies 106 y 114 de acoplamiento) de las proyecciones 52 y 50 arqueadas para acoplar respectivamente la tercera y séptima superficies 78 y 94 secundarias.
Las combinaciones con elementos de tubería y sus acoplamientos asociados de acuerdo con la invención han demostrado una mejora notable en el objetivo de llevar a cabo una mayor porción de la resistencia potencial del elemento de tubería en comparación con los elementos de tubería y acoplamientos de la técnica anterior.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. En combinación, un acoplamiento (20; 20a) para unir elementos de tubería (22, 24; 22a, 24a) y un elemento de tubería (22, 24; 22a, 24a), dicho acoplamiento comprende:
una pluralidad de segmentos (26, 28) unidos entre sí de extremo a extremo que rodean un espacio central (30) para recibir dichos elementos (22, 24; 22a, 24a) de tubería;
elementos (32, 34) de unión ajustables colocados en cada extremo de dichos segmentos (26, 28) para unir dichos segmentos (26, 28) entre sí;
al menos una primera proyección arqueada (50, 52) colocada en un primer lado de cada uno de dichos segmentos (26, 28), dicha primera proyección arqueada (50, 52) comprende una pluralidad de superficies de acoplamiento (102, 104, 106, 108) incluido:
una primera superficie de acoplamiento (102) orientada en un ángulo (119) con respecto a un eje longitudinal (60) que se extiende a través de dicho espacio central (30) coaxialmente con dichos segmentos (26, 28);
una segunda superficie de acoplamiento (104) en relación espaciada de dicha primera superficie de acoplamiento (102) y orientada en un ángulo (118) con respecto a dicho eje longitudinal (60);
una tercera superficie de contacto (106) contigua a dicha primera superficie de contacto (102) y orientada en ángulo (120) con respecto a dicho eje longitudinal (60); y
una cuarta superficie de acoplamiento (108) entre dichas tercera y segunda superficies de acoplamiento (104) y orientada en un ángulo (121) con respecto a dicho eje longitudinal (60),
dicho elemento de tubería (22, 24; 22a, 24a) que comprende:
una pared (58) lateral que rodea un eje (60) longitudinal y define un orificio (62), teniendo dicha pared (58) lateral una superficie (64) exterior;
una primera ranura (54) colocada en dicha superficie (64) exterior, dicha primera ranura (54) extendiéndose circunferencialmente alrededor de dicho orificio (62) y colocada próxima a dicho primer extremo (66), estando dicha primera ranura (54) definida por una primera pluralidad de superficies (74, 76, 78, 80) secundarias de dicha superficie (64) exterior que incluye:
una primera subsuperficie (74) orientada en un ángulo (73) con respecto a dicho eje longitudinal (60) y en relación enfrentada con dicha primera superficie de acoplamiento (102);
una segunda subsuperficie (76) orientada en un ángulo (82) con respecto a dicho eje longitudinal (60) y en relación enfrentada con dicha segunda superficie de acoplamiento (104);
una tercera subsuperficie (78) orientada en un ángulo (84) con respecto a dicho eje longitudinal (60) y en contacto con dicha tercera superficie de acoplamiento (106); y una cuarta subsuperficie (80) en relación enfrentada con dicha cuarta superficie de contacto (108) caracterizada porque se coloca un espacio (115) entre dicha cuarta superficie de contacto (108) y dicha cuarta subsuperficie (80), y dicho al menos una proyección arqueada (50, 52) comprende un rebaje en el mismo que forma dicho espacio (115) entre dicha cuarta superficie de acoplamiento (108) y dicha cuarta subsuperficie (80).
2. La combinación de acuerdo con la reivindicación 1, dicho elemento de tubería comprende además:
una segunda proyección arqueada (50, 52) situada en un segundo lado de cada uno de dichos segmentos (26, 28), dicha segunda proyección arqueada (50, 52) que comprende una pluralidad de superficies de acoplamiento (110', 112, 114, 116) que incluyen:
una quinta superficie de acoplamiento (110) orientada en un ángulo (123) con respecto a dicho eje longitudinal (60);
una sexta superficie de acoplamiento (112) en relación espaciada de dicha quinta superficie de acoplamiento (110) y orientada en un ángulo (122) con respecto a dicho eje longitudinal (60);
una séptima superficie de acoplamiento (114) contigua a dicha quinta superficie de acoplamiento (110) y orientada en ángulo (124) con respecto a dicho eje longitudinal (60); y
una octava superficie de acoplamiento (116) entre dichas sexta y séptima superficies de acoplamiento (112, 114) y orientada en un ángulo (125) con respecto a dicho eje longitudinal (60).
3. La combinación de acuerdo con la reivindicación 1, que tiene una de las siguientes características:
- dicha primera superficie de acoplamiento (102) tiene un ángulo de orientación ( 119) de 80° a 90°, preferentemente de 89°, con respecto a dicho eje longitudinal (60);
- dicha tercera superficie de acoplamiento (106) tiene un ángulo de orientación (120) de 1° a 25°, preferentemente de 10°, con respecto a dicho eje longitudinal (60);
- dicha segunda superficie de acoplamiento (104) tiene un ángulo de orientación (118) de 90° con respecto a dicho eje longitudinal (60);
- dicha segunda superficie de acoplamiento (104) tiene un ángulo de orientación (118) de 40° a 70°, preferentemente de 50°, con respecto a dicho eje longitudinal (60);
- dicha cuarta superficie de acoplamiento (108) tiene un ángulo de orientación (121) de 5° a -5° con respecto a dicho eje longitudinal (60); o
- dicho acoplamiento (20; 20a) comprende no más de dos de dichos segmentos (26, 28).
4. La combinación de acuerdo con la reivindicación 2, que tiene una de las siguientes características:
dichas superficies de acoplamiento primera y quinta (110) tienen un ángulo de orientación (119, 123) de 80° a 90°, preferentemente de 89°, con respecto a dicho eje longitudinal (60);
- dichas tercera y séptima superficies de acoplamiento (114) que tienen un ángulo de orientación (120, 124) de 1° a 25°, preferentemente de 10°, con respecto a dicho eje longitudinal (60);
- dichas segunda y sexta superficies de acoplamiento (112) que tienen un ángulo de orientación (118, 122) de 90° con respecto a dicho eje longitudinal (60);
- dichas segunda y sexta superficies de acoplamiento (112) tienen un ángulo de orientación (118, 122) de 40° a 70°, preferentemente de 50°, con respecto a dicho eje longitudinal (60);
- dichas superficies de acoplamiento cuarta y octava (116) tienen un ángulo de orientación (121, 125) de 5° a -5° con respecto a dicho eje longitudinal (60); o
- dicho acoplamiento (20; 20a) comprende no más de dos de dichos segmentos (26, 28).
5. La combinación de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicha primera subsuperficie (74) está orientada perpendicular a dicho eje (60) longitudinal y dicha segunda subsuperficie (76) está orientada perpendicular a dicho eje (60) longitudinal.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6710766B2 (ja) * 2015-12-28 2020-06-17 ビクターリック カンパニー アダプタカップリング
BR112018015033B1 (pt) 2016-01-26 2022-03-03 Victaulic Company Combinação de um elemento de tubo tendo primeira e segunda extremidades opostamente dispostas com um acoplamento, combinação de um par de elementos de tubo e um acoplamento para unir elementos de tubo, e combinação de um acoplamento com um elemento de tubo tendo primeira e segunda extremidades opostamente dispostas
US10859190B2 (en) 2016-05-16 2020-12-08 Victaulic Company Sprung coupling
KR102173234B1 (ko) * 2018-12-14 2020-11-03 이진숙 그루브 조인트용 파이프
USD903833S1 (en) * 2019-03-28 2020-12-01 Victaulic Company Coupling segment
USD903834S1 (en) * 2019-03-28 2020-12-01 Victaulic Company Coupling segment
USD903835S1 (en) * 2019-03-28 2020-12-01 Victaulic Company Coupling segment
US11781683B2 (en) 2019-11-15 2023-10-10 Victaulic Company Shrouded coupling
CN111350887B (zh) * 2020-04-13 2021-12-07 江苏金泰新减速机有限公司 一种工业输送工程中用的导管无缝连接装置
JP7481013B2 (ja) 2021-08-25 2024-05-10 株式会社Tozen 管継手

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3015502A (en) * 1957-11-29 1962-01-02 Victaulic Co Of America Grooved tubing for connection with sleeve type coupling
US3967837A (en) * 1974-11-04 1976-07-06 Construction Forms, Inc. High pressure coupling apparatus
US3995466A (en) * 1975-09-19 1976-12-07 Victaulic Company Of America Machine for roll grooving of pipe
AU509587B2 (en) 1976-01-19 1980-05-15 Sekisui Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Pipe joint endless locking ring and groove arrangement
US4593944A (en) 1984-01-23 1986-06-10 Vetco Offshore, Inc. Pile driving connector
US4640536A (en) * 1986-02-27 1987-02-03 Nelson Industries, Inc. Tube clamp assembly
US4880068A (en) 1988-11-21 1989-11-14 Varel Manufacturing Company Rotary drill bit locking mechanism
SU1702877A3 (ru) * 1989-08-17 1991-12-30 Г.А. Струнгис Разъемное неподвижное уплотнительное устройство
SU1702897A1 (ru) * 1989-11-03 1992-01-07 Дальневосточный научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства Устройство дл обнаружени и извлечени посторонних включений из почвы
US5201554A (en) 1990-02-28 1993-04-13 Senior Flexonics Limited Swivel coupling with corrugated tube, o-ring seal and split ring clip
US5080400A (en) * 1990-04-30 1992-01-14 Abb Vetro Gray Inc. Double lobe tubular connector clamp
JPH06341577A (ja) * 1990-12-20 1994-12-13 Kurano Seisakusho:Kk グループ式パイプ配設方法
US5813705A (en) 1996-06-18 1998-09-29 Victaulic Company Of America Snap-action pipe coupling retainer
JP3797534B2 (ja) * 2000-02-18 2006-07-19 川口工業株式会社 管体の連結構造
US6450545B1 (en) 2001-02-21 2002-09-17 Parker Hennifin Corporation Fluid coupling plug
WO2005094293A2 (en) * 2004-03-26 2005-10-13 Victaulic Company Of America Roller tool for forming grooves in pipes
US8267432B2 (en) * 2004-03-26 2012-09-18 Victaulic Company Coupling having angularly oriented key surfaces
US7086131B2 (en) * 2004-05-14 2006-08-08 Victaulic Company Deformable mechanical pipe coupling
US8033579B2 (en) * 2007-10-05 2011-10-11 Ckd Corporation Fluid device connecting structure
JP4575973B2 (ja) * 2007-10-05 2010-11-04 シーケーディ株式会社 流体機器接続構造及び流体機器ユニット
WO2009102698A1 (en) * 2008-02-12 2009-08-20 Victaulic Company Couplings having stiffening ribs and keys with oppositely disposed camming surfaces
US8136847B2 (en) * 2009-05-14 2012-03-20 Victaulic Company Coupling having angularly oriented shoulder surfaces
BR112013011398B1 (pt) * 2010-12-02 2021-11-03 Victaulic Company Elementos de tubulação tendo um diâmetro externo e pelo menos uma extremidade e combinação de um acoplamento e pelo menos um elemento de tubulação
EP2750815B1 (en) * 2011-09-02 2015-07-22 Victaulic Company Spin forming method and device
US20130125373A1 (en) * 2011-11-21 2013-05-23 Philip W. Bancroft Coupling with projections having angularly oriented surface portions
US9039046B2 (en) * 2012-01-20 2015-05-26 Mueller International, Llc Coupling with tongue and groove
US9500307B2 (en) 2012-01-20 2016-11-22 Mueller International, Llc Slip-on coupling gasket
US9333548B2 (en) * 2013-08-12 2016-05-10 Victaulic Company Method and device for forming grooves in pipe elements
KR101488337B1 (ko) * 2014-05-12 2015-01-30 연우지에스티 주식회사 커플링
US10189070B2 (en) * 2014-08-29 2019-01-29 Victaulic Company Roller for roll forming
BR112018015033B1 (pt) 2016-01-26 2022-03-03 Victaulic Company Combinação de um elemento de tubo tendo primeira e segunda extremidades opostamente dispostas com um acoplamento, combinação de um par de elementos de tubo e um acoplamento para unir elementos de tubo, e combinação de um acoplamento com um elemento de tubo tendo primeira e segunda extremidades opostamente dispostas
US11378208B2 (en) 2016-12-14 2022-07-05 ASC Engineered Solutions, LLC Pipe couplings
US10641419B2 (en) 2016-12-14 2020-05-05 Anvil International, Llc Pipe coupling with closed ring

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