ES3049231T3 - Method of joining pipes and apparatus for facilitating the same - Google Patents

Method of joining pipes and apparatus for facilitating the same

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ES3049231T3
ES3049231T3 ES16762354T ES16762354T ES3049231T3 ES 3049231 T3 ES3049231 T3 ES 3049231T3 ES 16762354 T ES16762354 T ES 16762354T ES 16762354 T ES16762354 T ES 16762354T ES 3049231 T3 ES3049231 T3 ES 3049231T3
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ES
Spain
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pipe
distal end
plate
negative pressure
pipes
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ES16762354T
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English (en)
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Robert J Morrow
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Original Assignee
Individual
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Abstract

Un aparato y método para unir tuberías incluye una placa para fundir las superficies de contacto de las tuberías a unir. Además, el aparato utiliza vacío para unir las tuberías, reemplazando la presión manual o mecánica, que puede ser inconsistente. Además, el vacío permite que las tuberías se asienten una sobre la otra, creando una presión alrededor de la periferia del extremo de la tubería que se une. Esta presión constante crea una unión muy resistente entre las tuberías. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0003] Procedimiento de unión de tuberías y aparato para facilitar la misma
[0005] Antecedentes
[0007] Los diversos aspectos y realizaciones descritos en el presente documento se refieren a un aparato y un procedimiento para unir una primera y una segunda tuberías.
[0009] Las tuberías de plástico se instalan bajo tierra y/o sobre tierra para transportar líquido, aire, gas, residuos, etc. hacia o desde el hogar o la empresa. Estas tuberías necesitan muchos ramales de conexión que pueden tener que instalarse en distintos tamaños y ángulos. Tanto si se trata de una derivación a una línea existente como a una tubería recién instalada, es común la necesidad de poder instalar estas conexiones dentro de un espacio confinado (excavación, cámara acorazada, etc.). Además, es necesario que un procedimiento pueda instalar conexiones de derivación en ángulos variables para influir en el rendimiento del sistema de tuberías o limitar la complejidad de la conexión.
[0011] El documento CH400547A describe un procedimiento para soldar en espejo tuberías y accesorios termoplásticos utilizando presión atmosférica.. La presión atmosférica se utiliza para la compresión de las superficies fundidas.
[0012] De forma similar, el documento NL1007746 describe un procedimiento de soldadura en espejo para unir secciones de tubería de material termoplástico, extremo con extremo. En el procedimiento, cada extremo conector de la tubería se calienta a una temperatura al menos igual a la temperatura de procesado del material termoplástico utilizando una máquina de soldadura en espejo que dispone de dos placas calefactoras. Estos extremos de conexión reblandecidos de las dos secciones de la tubería se presionan para formar una unión y la región de unión se enfría. Se forma un sello hermético presionando una pieza de cierre contra el extremo opuesto de la sección de tubería a la placa calefactora formando una cavidad sellada y aplicando a continuación una subpresión dentro de la cavidad para ayudar a sujetar la sección de tubería contra la placa calefactora.
[0014] En consecuencia, existe una necesidad en la técnica de un procedimiento y aparato para facilitar la unión de primera y segunda tuberías.
[0016] Breve sumario
[0018] La invención se define por el objeto de las reivindicaciones independientes. Las realizaciones preferentes se definen en las reivindicaciones dependientes. En el presente documento se describe un procedimiento de unión de tuberías y un aparato que facilita dicha unión. El aparato puede incluir una placa para fundir las superficies de contacto de las tuberías primera y segunda o, en otras palabras, elevar su temperatura por encima de su temperatura de reblandecimiento. El aparato también puede incluir una tapa con un vacío para generar una presión negativa dentro de las tuberías primera y/o segunda para empujar las tuberías primera y segunda juntos y también para mantener las tuberías primera y segunda contra la placa. Las superficies de contacto de las tuberías primera y segunda se funden inicialmente. Una vez que las superficies de contacto han alcanzado su temperatura de reblandecimiento, la placa se retira de entre las tuberías primera y segunda. Las superficies de contacto se conectan entre sí (es decir, se ponen en contacto). El tapón se coloca sobre uno de las tuberías primera y segunda y se activa el vacío para crear una presión negativa dentro de la tubería. La presión negativa empuja las tuberías primera y segunda el uno hacia el otro. El operario deja que las tuberías primera y segunda se asienten uno sobre otro. Esto significa que el ángulo entre las tuberías primera y segunda puede ser ligeramente diferente del ángulo previsto para que la presión entre las tuberías primera y segunda pueda igualarse en torno a una periferia del extremo distal de la primera tubería. Esto crea una unión especialmente fuerte.
[0020] Además, mediante el uso de un vacío para crear la presión negativa y forzar la unión de las tuberías primera y segunda, el usuario no necesita aplicar presión manual que podría ser inconsistente así como incómoda cuando las tuberías primera y segunda están sesgados entre sí o cuando las tuberías primera y segunda están unidos entre sí extremo con extremo en un ángulo sesgado.
[0022] Más particularmente, en un aspecto, se divulga un procedimiento para formar un sello estanco a líquidos entre un extremo distal de una primera tubería y una segunda tubería. El procedimiento puede comprender las etapas de calentar el extremo distal de la primera tubería y la segunda tubería con un calentador hasta que los extremos distales de la primera tubería y la segunda tubería hayan alcanzado una temperatura de reblandecimiento; poner en contacto el extremo distal de la primera tubería con la segunda tubería; crear una presión negativa dentro de una cavidad de la primera tubería después de la etapa de contacto de modo que el extremo distal de la primera tubería sea empujado hacia la segunda tubería; y aplicar una presión uniforme sobre la circunferencia del extremo distal de la primera tubería sobre la segunda tubería.
[0024] La etapa de calentamiento puede realizarse hasta que al menos 3,175 mm (1/8 de pulgada) y más preferiblemente 12,7 mm ( ^ pulgada) (dependiendo del tamaño y tipo de material) del extremo distal de la primera tubería haya alcanzado la temperatura de reblandecimiento de un material de la tubería.
[0025] La etapa de calentamiento puede realizarse con una placa que tiene lados primero y segundo opuestos dimensionados y configurados para acoplarse con el extremo distal de la primera tubería y la superficie exterior o extremo distal de la segunda tubería. El primer lado puede tener una configuración convexa. El segundo lado puede tener una configuración cóncava. Alternativamente, los lados primero y segundo pueden ser planos.
[0026] El procedimiento puede comprender además la etapa de formar un vacío con un borde de una copa a la superficie exterior de la segunda tubería.
[0027] La etapa de formación del vacío puede incluir la etapa de tapar un extremo distal opuesto de la primera tubería con un tapón que está en comunicación de fluidos con un dispositivo de vacío para crear presión negativa.
[0028] La etapa de aplicación puede incluir la etapa de permitir que una relación angular entre la primera tubería y la segunda tubería cambie a medida que se aplica presión negativa a la cavidad de la primera tubería, y el extremo distal de la primera tubería se empuja dentro de la segunda tubería.
[0029] El procedimiento puede comprender además la etapa de crear la presión negativa dentro de la cavidad de la primera tubería durante la etapa de calentamiento de modo que la presión negativa creada en la cavidad de la primera tubería sea suficiente para sujetar el primer lado de la placa del calentador sobre el extremo distal de la primera tubería. La placa del calentador puede tener un orificio pasante para que la presión negativa creada en la cavidad de la primera tubería se aplique entre la placa y la segunda tubería para sujetar la placa a la segunda tubería. El agujero pasante también puede tener un accesorio que se puede conectar a una manguera o línea que proporciona presión negativa al espacio entre la placa y la segunda tubería para mantener la placa en la segunda tubería inicialmente mientras se eleva la temperatura de la segunda tubería a su temperatura de reblandecimiento. Esto puede lograrse sin la primera tubería unida al calentador/placa. Después de que una cierta profundidad de material de la segunda tubería se haya elevado a una temperatura por debajo de su temperatura de reblandecimiento, la línea de vacío se retira del accesorio y la primera tubería se coloca en el calentador/placa. El vacío se establece en la cavidad de la primera tubería y el vacío se comunica al espacio entre la placa y la segunda tubería a través del orificio pasante o accesorio para que el calentador pueda seguir elevando una profundidad de las superficies de la primera y segunda tuberías hasta su temperatura de reblandecimiento.
[0030] En el procedimiento, el extremo distal de la primera tubería puede estar unido a una superficie exterior de la segunda tubería. El extremo distal de la primera tubería puede estar unido a un extremo distal de la segunda tubería. Además, el vacío puede crearse tapando un extremo distal opuesto de la segunda tubería.
[0031] En otro aspecto, se divulga una máquina de fijación de tuberías para formar un sello estanco a líquidos entre un extremo distal de una primera tubería y una segunda tubería. La máquina de fijación de tuberías puede constar de un calentador, un tapón y un aspirador. El calentador puede tener una placa y un asa. La placa puede tener lados primero y segundo opuestos dimensionados y configurados para acoplarse con el extremo distal de la primera tubería y de la segunda tubería. La placa puede ser operativa para proporcionar calor al extremo distal de la primera tubería y la segunda tubería para elevar su temperatura a una temperatura de reblandecimiento de la primera y segunda tuberías. El asa puede fijarse a la placa. El mango puede estar aislado de la placa, de modo que una persona pueda agarrar el mango para manipular la placa calefactora incluso cuando la placa está caliente. El tapón puede estar dimensionado y configurado para proporcionar un sellado con un extremo distal opuesto de la primera tubería. El vacío puede ser operativo para crear una presión negativa. El vacío puede estar en comunicación de fluidos con la tapa para crear presión negativa dentro de una cavidad de la primera tubería cuando la tapa está montada en el extremo distal opuesto de la primera tubería para sujetar la primera tubería al calentador cuando se calienta (es decir, se funde) el extremo distal de la primera tubería y también para sujetar el extremo distal contra la superficie exterior de la segunda tubería cuando se fija el extremo distal de la primera tubería a la segunda tubería.
[0032] La placa puede tener un orificio pasante de modo que la presión negativa creada en la cavidad de la primera tubería pueda aplicarse entre la placa y la segunda tubería para sujetar la placa a la segunda tubería.
[0033] El primer lado de la placa puede tener una configuración convexa dimensionada y estar configurado para acoplarse con el extremo distal de la primera tubería. El segundo lado de la placa puede tener una configuración cóncava dimensionada y configurada para acoplarse con una superficie exterior de la segunda tubería.
[0034] La placa también puede tener una copa dispuesta en el segundo lado. Un borde de la copa puede estar dimensionado y configurado para entrar en contacto con la superficie exterior de la segunda tubería antes del segundo lado de la placa configurado de forma cóncava para formar más rápidamente un sello para crear una presión negativa entre el segundo lado de la placa y la superficie exterior de la segunda tubería. Alternativamente, en lugar de la copa dispuesta en el segundo lado de la placa, el sellado puede establecerse por contacto con una junta o copa o anillo de plástico ablandado.
[0035] En una realización alternativa, el primer lado de la placa puede ser plano y estar dimensionado y configurado para acoplarse con el extremo distal de la primera tubería. Además, el segundo lado de la placa puede ser plano y estar dimensionado y configurado para acoplarse con un extremo distal de la segunda tubería.
[0036] En otro aspecto, se divulga un procedimiento para acelerar la fusión de un extremo distal de una primera tubería a una superficie de contacto de una segunda tubería. El procedimiento puede comprender las etapas de enfriar una porción de extremo distal de la primera tubería y/o una porción de parche de contacto de la segunda tubería por debajo de su temperatura normal; calentar el extremo distal de la primera tubería y/o la superficie de contacto de la segunda tubería de manera que una porción menor que la porción de extremo distal y/o menor que la porción de parche de contacto de la segunda tubería se caliente hasta una temperatura de reblandecimiento de un material de la primera tubería y/o de la segunda tubería; empujar el extremo distal de la primera tubería sobre la superficie de contacto de la segunda tubería; y alejar el calor del extremo distal de la primera tubería y/o de la superficie de contacto de la segunda tubería, ya que se ha calentado una porción inferior a la porción del extremo distal de la primera tubería y/o una porción inferior a la superficie de contacto de la segunda tubería, y toda la porción del extremo distal de la primera tubería y toda la superficie de contacto se han enfriado por debajo de su temperatura normal.
[0038] El parche de contacto puede ser un extremo distal de la segunda tubería. El parche de contacto puede ser una superficie exterior de la segunda tubería.
[0040] Breve descripción de los dibujos
[0042] Estas y otras características y ventajas de las diversas realizaciones aquí divulgadas se comprenderán mejor con respecto a la siguiente descripción y dibujos, en los que números semejantes se refieren a partes semejantes en todo, y en los que:
[0044] La figura 1 es una vista superior de una zanja que muestra una primera y una segunda tuberías unidas;
[0045] La figura 2 es un diagrama de flujo de un procedimiento para unir una primera y una segunda tuberías;
[0046] La figura 3 es una vista en perspectiva de un aparato utilizado para fundir superficies de contacto de las tuberías primera y segunda para su unión;
[0047] La figura 4 es una vista en perspectiva del aparato retirado de entre la primera y la segunda tuberías;
[0048] La figura 5 es una vista ampliada de una junta entre la primera y la segunda tubería;
[0049] La figura 6 ilustra las superficies de contacto de las tuberías primera y segunda formando un reborde alrededor de una periferia de la junta;
[0050] La figura 7 es una vista en perspectiva de una primera cara de una placa para fundir las superficies de las tuberías primera y segunda;
[0051] La figura 8 es una vista en perspectiva de un segundo lado de la placa mostrada en la figura 7;
[0052] La figura 9 es una realización alternativa de la placa para facilitar una forma más rápida de establecer el vacío; La figura 9A es una vista en sección transversal de la realización alternativa;
[0053] La figura 10 ilustra una broca que perfora un orificio a través de la superficie de una tubería para establecer una comunicación de fluidos entre la primera y la segunda tuberías;
[0054] La figura 11 ilustra el aparato para unir dos tuberías de extremo a extremo; y
[0055] La figura 12 ilustra una unidad de refrigeración para acelerar el tiempo de unión de las tuberías primera y segunda.
[0057] Descripción detallada
[0059] Haciendo referencia ahora a los dibujos, se divulga un procedimiento y aparato para unir una tubería de derivación 10 a una tubería principal 12 en un ángulo oblicuo 14 de manera que el gas, fluido y otros materiales sólidos puedan fluir a través de la tubería de derivación 10 en la dirección de la flecha 16 para fluir con gas, fluido y otros materiales sólidos a través de la tubería principal 12 en la dirección de la flecha 18.
[0061] Una conexión entre un extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 y una superficie exterior 24 de la tubería principal 12 se denomina junta 20. El extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 y la porción de acoplamiento de la superficie exterior 24 de la tubería principal 12 se calientan a una temperatura de reblandecimiento y luego se empujan juntos para formar un enlace químico y unir la tubería de derivación 10 a la tubería principal 12. La periferia del extremo distal 22 cuando se empuja hacia la superficie exterior 24 aplica una presión consistente a la superficie exterior 24 de la tubería principal 12 para crear una conexión fuerte entre el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 y la porción de acoplamiento de la superficie exterior 24 de la tubería principal 12. Para empujar el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 dentro de la superficie exterior 24 de la tubería principal 12 con dicha presión consistente, un extremo distal opuesto 26 de la tubería de derivación 10 está provisto de una tapa 28 que tiene un vacío 29 operativo para crear un vacío 108 dentro de la tubería de derivación 10. Una vez activado el vacío 29, se crea una presión negativa dentro de la cavidad 36 de la tubería de derivación 10. La presión negativa empuja el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 hacia la superficie exterior 24 de la tubería principal 12. Se deja que la tubería de derivación 10 se asiente sobre la tubería principal 12 para que el ángulo 14 pueda ser diferente al previsto si es necesario. El asentamiento asegura que la presión sobre la periferia del extremo distal 22 en la superficie exterior 24 de la tubería principal 12 es consistente sobre toda la periferia del extremo distal 22.
[0063] Haciendo referencia ahora a la figura 2, se muestra un procedimiento de fijación de la tubería de derivación 10 a la tubería principal 12. Las etapas del procedimiento mostrado en la Figura 2 se explicarán junto con las Figuras 3-6. Para unir la tubería de derivación 10 a la tubería principal 12, el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 puede estar preformado o rectificado para acoplarse con la parte de acoplamiento de la superficie exterior 24 de la tubería principal 12 se calientan a sus temperaturas de reblandecimiento. Estas temperaturas de reblandecimiento de las tuberías 10, 12 varían en función del material del que estén fabricadas las tuberías 10, 12. A modo de ejemplo y no de limitación, las tuberías comunes 10, 12 se fabrican a partir de polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno de baja densidad (LDPE), cloruro de polivinilo (PVC) o polipropileno. A efectos ilustrativos, las tuberías 10, 12 están fabricadas con material HDPE. A este respecto, la temperatura de reblandecimiento de las tuberías 10, 12 fabricadas con material HDPE es de aproximadamente 440 grados Fahrenheit a 500 grados Fahrenheit.
[0065] Como se ha comentado anteriormente, el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 puede estar preformado o rectificado para acoplarse con la superficie exterior de la tubería principal 12. Si el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 está preformado, entonces el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 puede estar formado con un labio que sobresale hacia fuera. El labio puede sobresalir hacia fuera una pequeña distancia de modo que la presión entre el labio y la superficie exterior de la tubería principal sea igual en la periferia del extremo distal de la tubería de derivación. Cuando el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 se reduce a la forma de la superficie exterior de la tubería principal, entonces es sólo el espesor de la tubería de derivación 10 que se fusiona con la superficie exterior de la tubería principal. Además, cuando el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 está rectificado, no se necesitan tuberías especiales para realizar la conexión. Se utilizan tuberías rectas estándar que se modifican in situ.
[0066] Al calentar el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 y la superficie exterior 24 de la tubería principal 12, se funde la superficie exterior 24 de la tubería principal 12 100. Además, el extremo distal 22, también conocido como el extremo de la silla de montar de la tubería de derivación 10 se funde 102. El extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 y la superficie exterior 24 de la tubería principal 12 se funden con una placa 30. La placa 30 tiene un primer lado 32 con una configuración convexa. La placa 30 también tiene un segundo lado 34 que tiene una configuración cóncava. La concavidad del segundo lado 34 de la placa 30 se aproxima a una curvatura de la tubería 12 de modo que al contacto del segundo lado 34 de la placa 30, el calor que emana del segundo lado 34 de la placa 30 puede fundir 100 la superficie exterior 24 de la tubería principal 12. Del mismo modo, la configuración convexa del primer lado 32 refleja la concavidad del segundo lado 34, de modo que el primer lado 32 puede fundir 102 el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10. Antes de la fusión, la porción final de la tubería de derivación 10 puede cortarse o formarse de manera que la forma del extremo distal 22 se aproxime estrechamente a la forma de la superficie exterior 24 de la tubería principal 12 a la que se conecta la tubería de derivación 10.
[0068] Para mantener la placa 30 contra la superficie exterior 24 de la tubería principal 12 y el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10, puede crearse una presión negativa 108 dentro de la cavidad interna de la tubería de derivación 10 con vacío 29. Además, dicha presión negativa también puede comunicarse a la cavidad 36 (véase la figura 8) a través del orificio 44 de la placa. También se contempla que el orificio pasante pueda equiparse con un accesorio dimensionado y configurado para recibir una línea de vacío. Inicialmente, la línea de vacío puede estar conectada al accesorio de la placa. La línea de vacío proporciona una presión negativa entre la placa y la tubería principal para mantener el calentador en la tubería principal mientras se eleva la temperatura de la tubería principal hacia su temperatura de reblandecimiento. Esto se consigue sin la tubería de derivación conectada al calentador. Transcurrido un tiempo antes de que la tubería principal alcance la temperatura de reblandecimiento, se retira el conducto de vacío y la tubería de derivación se acopla al calentador/placa 30. El vacío creado en una cavidad de la tubería de derivación se comunica entre la placa y la tubería principal a través del racor de la placa. La presión negativa dentro de la cavidad interna de la tubería de derivación 10 y la cavidad 36 entre la placa 30 y la tubería principal 12 continúa empujando el segundo lado 34 de la placa 30 contra la superficie exterior 24 de la tubería principal 12, así como empuja el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 contra el primer lado 32 de la placa 30. El calor de la placa 30 se comunica a la superficie exterior 24 de la tubería principal 12 y al extremo distal 22 de la tubería de derivación 10. Aproximadamente 3,175 mm (1/8 de pulgada) del extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 se eleva a una temperatura de reblandecimiento de la tubería 10. Además, una profundidad de aproximadamente 3,175 mm (1/8 de pulgada) de la superficie exterior 24 de la tubería principal 12 se eleva a la temperatura de reblandecimiento de la tubería 12. De esta manera, cuando el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 y la superficie exterior 24 de la tubería principal 12 se unen directamente entre sí, los materiales respectivos pueden formar un enlace químico entre ellos.
[0070] Cuando la superficie exterior 24 de la tubería principal 12 y el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 se calientan suficientemente como se ha descrito anteriormente, la presión negativa dentro de la cavidad interna de la tubería de derivación 10 y la cavidad 36 se elimina de manera que la placa 30 se puede retirar 104 (véanse las figuras 2 y 4) de entre la tubería de derivación 10 y la tubería principal 12. Inmediatamente después, el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 se pone en contacto 106 (véanse las figuras 2 y 5) con la superficie exterior de la tubería principal. El vacío 29 se enciende de nuevo para crear 108 presión negativa dentro de la cavidad interna de la tubería de derivación 10. Como se observará en la figura 4, no se forma ningún orificio pasante en la superficie exterior 24 de la tubería principal 12, de modo que la presión negativa en la cavidad interna de la tubería de derivación 10 empuja el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 hacia la superficie exterior 24 de la tubería principal 12. La periferia del extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 puede no coincidir perfectamente con la superficie exterior 24 de la tubería principal 12. En este sentido, a medida que la presión negativa empuja la tubería de derivación 10 hacia la tubería principal 12, dicho desajuste puede provocar que la tubería de derivación 10 se desplace 110 de su ángulo original previsto. A modo de ejemplo y no de limitación, el ángulo de inclinación original previsto 14 puede ser de 45 grados. Sin embargo, debido al desajuste entre la concavidad formada en el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 y el grado de la configuración convexa de la superficie exterior 24 de la tubería principal 12, el ángulo de oblicuidad 14 puede ser de 45 grados ± 5 grados y más preferiblemente ± 2 grados después de la conexión de la tubería de derivación 10 a la tubería principal 12. Dicho desplazamiento iguala la presión en toda la periferia del extremo distal 22, de modo que la conexión fundida entre el extremo distal 22 y la superficie exterior 24 de la tubería principal 12 tiene una resistencia constante en toda la periferia del extremo distal 22 de la tubería de derivación 10. Como puede verse en la figura 6, el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 y la superficie exterior 24 de la tubería principal 12 forman un cordón completamente alrededor del extremo distal 22 de la tubería de derivación 10. La conexión es un sello hermético al líquido y al aire producido con una presión uniforme en toda la periferia del extremo distal 22 contra la superficie exterior 24 de la tubería principal 12.
[0072] Haciendo referencia ahora a la figura 3, el tapón 28, como se ha comentado anteriormente, puede estar en comunicación de fluidos con el vacío 29 de manera que el vacío 29 puede crear una presión negativa dentro de la cavidad interna de la tubería 10 de derivación. La tapa 28 se muestra como dispuesta sobre una porción distal opuesta del extremo 38 para formar un sello hermético con ella. La tapa 28 puede tener una válvula de mariposa 40 y una válvula de purga 42. La válvula de mariposa 40 tiene una posición de apertura y otra de cierre. En la posición de apagado, cuando se activa el vacío 29, no se crea presión negativa dentro de la cavidad interna de la tubería de derivación 10. Además, no hay comunicación de fluidos entre el vacío 29 y la cavidad interna de la tubería de derivación 10. En la posición de encendido, como se muestra en la figura 3, el vacío 29, cuando se activa el vacío 29, se crea una presión negativa dentro de la cavidad interna de la tubería de derivación 10. Se establece una comunicación de fluidos entre el vacío 29 y la cavidad interna de la tubería de derivación 10. La válvula de mariposa 40 se desplaza a la posición de encendido después de sujetar la tubería de derivación 10 contra la placa 30 y la placa 30 contra la tubería principal 12 para fundir 102 el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 y la superficie exterior 24 de la tubería principal 12. La válvula de mariposa 40 puede desplazarse a la posición de apagado para permitir que el calor empape el material. La válvula de mariposa 40 también se desplaza a la posición de activación cuando la placa 30 se retira de entre la tubería de derivación 10 y la tubería principal 12 y el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 se pone en contacto con la superficie exterior 24 de la tubería principal 12 y se empuja contra ella.
[0074] La válvula de purga 42 permanece cerrada cuando se activa el vacío 29 y la válvula de mariposa 40 se desplaza a la posición de encendido. La válvula de purga 42 se abre para igualar la presión en la cavidad interna de la tubería de derivación 10 y la atmósfera. De este modo, la placa 30 puede retirarse de entre la tubería de derivación 10 y la tubería principal 12. Más concretamente, después de que la placa 30 haya fundido suficientemente 102 el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 y la superficie exterior 24 de la tubería principal 12, el vacío 29 puede desactivarse y/o la válvula de mariposa 40 puede desplazarse a la posición cerrada. La válvula de purga 42 puede abrirse de modo que se introduzca aire en la cavidad interna de la tubería de derivación 10 para igualar la presión dentro de la cavidad interna de la tubería de derivación 10 a la atmósfera. Además, la presión dentro de la cavidad 36 entre la placa 30 y la tubería principal 12 también se iguala a la presión atmosférica. Ahora, la tubería de derivación 10 puede retirarse de la placa 30 y la placa 30 puede retirarse de la tubería principal 12. La válvula de purga 42 puede colocarse aguas abajo de la válvula de mariposa 40 y disponerse entre la tapa 28 y la válvula de mariposa 40.
[0076] El vacío 29 y el tapón 28 pueden estar en comunicación de fluidos entre sí mediante el conducto flexible 44. El conducto flexible 44 no se colapsa en presencia de presión negativa. La tapa 28 se muestra fijada sobre la porción distal opuesta 38 de la tubería de derivación 10. Sin embargo, también son posibles otras configuraciones de la tapa 28. A modo de ejemplo y no de limitación, el tapón 28 puede ser una brida que se acopla con el extremo distal opuesto de la porción de extremo distal opuesta 38 de la tubería de derivación 10 y un saliente que está dimensionado y configurado para una periferia interior de la tubería de derivación 10. La tapa 28, independientemente de si la tapa 28 se coloca sobre la porción de extremo distal opuesta 38 de la tubería de derivación 10 o se coloca dentro, se puede fabricar a partir de un material generalmente flexible y ser algo conformable para que la tapa 28 pueda ajustarse a la porción de extremo distal opuesta 38 de la tubería de derivación 10 para formar un sello hermético a los fluidos entre la tapa 28 y la tubería de derivación 10.
[0078] Refiriéndose ahora a las Figuras 4, 7 y 8, la placa 30 define el primer lado 32 y el segundo lado 34. Los lados primero y segundo 32, 34 de la placa 30 coinciden preferentemente con la configuración de la superficie exterior 24 de la tubería principal 12. Aunque el aparato y el procedimiento descritos en el presente documento se refieren a la unión de un extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 a una tubería principal 12 redonda o circular, el aparato y el procedimiento descritos en el presente documento pueden utilizarse para unir una tubería de derivación 10 a una tubería principal 12 que tenga otras configuraciones tales como ovalada, rectangular, cuadrada, etc. El aparato y el procedimiento descritos en el presente documento son beneficiosos para unir la tubería de derivación 10 a la tubería principal 12 en un ángulo oblicuo 14, ya que es difícil empujar la tubería de derivación 10 en la tubería principal 12 con la mano cuando el ángulo es oblicuo. El vacío 29 crea una presión negativa para mantener unidas la tubería de derivación 10, la placa 30 y la tubería principal 12 durante la fusión, así como la tubería de derivación 10 y la tubería principal 12 durante la unión. También se contempla la posibilidad de que la tubería de derivación 10 esté unida a la tubería principal 12 en ángulo recto.
[0080] Como se ha comentado anteriormente, la segunda superficie 34 de la placa 30 es cóncava. Se supone que la concavidad de la segunda superficie 34 coincide con la redondez de la segunda tubería 12. Desafortunadamente, la tubería 12 puede a veces no ser verdaderamente redonda causando así una coincidencia imperfecta entre el segundo lado 34 de la placa 30 y la superficie exterior 24 de la segunda tubería 12. Como se muestra en la figura 9A, en este ejemplo, los límites exteriores tienen una separación 54 mayor en comparación con los límites interiores, como se indica en la separación 56, o viceversa. Debido a la variación, puede tomar un período de tiempo significativamente más largo con el fin de establecer un sello entre el segundo lado 34 de la placa 30 y la superficie exterior 24 de la segunda tubería 12. En consecuencia, el segundo lado 34 puede equiparse posteriormente con una copa 59 de pequeño diámetro 58. La copa de diámetro pequeño 59 debido a su menor diámetro o tamaño forma más rápidamente el sello con la superficie exterior 24 de la segunda tubería 12. La copa 59 puede calentarse y ser capaz de penetrar más rápidamente en la superficie exterior 24 de la segunda tubería 12. Como tal, el usuario puede empujar inicialmente la copa 59 en la superficie exterior 24 de la segunda tubería 12 durante un corto período de tiempo antes de que se forme un sello entre la copa 59 y la superficie exterior 24. Una vez formado el sello, se comunica presión negativa a través del orificio pasante 44 hacia la cavidad 36 para continuar empujando el segundo lado 34 de la placa 30 hacia la superficie exterior 24 de la segunda tubería 12. El orificio pasante 44 puede estar equipado con un accesorio que puede recibir una línea de vacío. Además, el sellado con la tubería principal puede establecerse por otros medios que no sean una copa en la placa. Por ejemplo, se puede disponer una junta entre la placa y la superficie exterior de la tubería principal o se puede formar una copa en la superficie exterior de la tubería principal.
[0082] Refiriéndose ahora a la figura 10, después de que el extremo distal 22 de la primera tubería 10 esté unido a la superficie exterior 24 de la segunda tubería 12, puede insertarse una broca 48 en la cavidad de la primera tubería 10. La broca 48 gira con el taladro 50 y se utiliza para generar un orificio a través de la superficie exterior 24 de la segunda tubería 12. El orificio 52 proporciona comunicación de fluidos entre las tuberías primera y segunda 10, 12. Además, el diámetro exterior de la broca 48 se aproxima mucho al diámetro interior de la primera tubería 10. Una vez formado el orificio 52 por la broca 48, las superficies interiores de la junta entre las tuberías primera y segunda 10, 12 se liman o lijan para que no existan bordes afilados entre las tuberías 10, 12, de forma que no se obstaculice el paso de fluidos y materiales sólidos a través de la primera tubería 10 hacia la segunda tubería 12.
[0084] Además, como se muestra en la figura 11, también se contempla que el aparato y el procedimiento puedan utilizarse para unir un extremo distal 22 de una primera tubería 10 a un extremo distal 19 de una segunda tubería. A este respecto, los lados primero y segundo 32, 34 de la placa 30 pueden ser planos. El extremo distal opuesto 22 de la segunda tubería puede sellarse para proporcionar un entorno estanco a los líquidos dentro de la cavidad de la segunda tubería 12. Cuando la placa 30 se dispone entre los extremos distales 19, 22 de la primera y segunda tuberías 10, 12 y la tapa 28 se coloca en la porción distal opuesta de la primera tubería 10 con el vacío 29 activado, se crea una presión negativa dentro de la cavidad de la primera tubería 10 y dicha presión negativa también se comunica a la cavidad de la segunda tubería 12 para empujar la primera y segunda tuberías juntas sobre la placa 30.
[0086] La placa 30 tiene un orificio pasante 44 que comunica la presión negativa de un lado de la placa 30 al otro lado de la placa 30. En particular, la presión negativa creada dentro de la cavidad de la tubería de derivación 10 se comunica a la cavidad 36 (véase la figura 8) en el segundo lado de la placa 30. Además, la presión negativa creada dentro de la primera tubería se crea dentro de la cavidad interna de la segunda tubería a través del orificio pasante 44.
[0088] Los lados primero y segundo 32, 34 pueden tener una textura formada sobre ellos. Como tal, cuando los lados primero y segundo 32, 34 de la placa 30 se colocan sobre el extremo distal 22 de la tubería de derivación y la superficie exterior 24 de la tubería principal 12, no se crea presión negativa dentro de la cavidad interna de la tubería de derivación 10 o la cavidad 36 entre la placa 30 y la tubería principal 12. La forma texturizada permite la transferencia de aire que impide la formación de un sello hermético a los líquidos. En su lugar, el usuario puede tener que empujar inicialmente la tubería de derivación 10 contra la placa 30 y la tubería principal 12 con la mano hasta que el calor de los lados primero y segundo 32, 34 de la placa 30 derrita el extremo distal 22 de la tubería de derivación 10 y la superficie exterior 24 de la tubería principal 12 para formar un sello hermético a los líquidos entre ellos.
[0090] La placa 30 también puede estar unida a un mango 46 para ayudar a retirar la placa 30 de entre la tubería de derivación 10 y la tubería principal 12. El mango 46 está aislado para que el usuario pueda agarrarlo con un guante ligero o con la mano desnuda.
[0092] Haciendo referencia ahora a la figura 12, se divulga una segunda realización de un procedimiento y aparato para unir primera y segunda tuberías 10, 12. El aparato puede incluir un manguito 60 dimensionado y configurado para envolver tanto la superficie interna 62 como la superficie exterior 24 de la tubería 10, 12. El manguito 60 puede estar conectado a una unidad de refrigeración 64 que enfría activamente el manguito 60. El agua fría puede fluir a través del manguito 60. Alternativamente, el manguito puede ser un refrigerador termoeléctrico. Cuando el manguito 60 se coloca sobre la porción de extremo distal 66 de las tuberías 10, 12, el manguito 60 es operativo para reducir la temperatura de la porción de extremo distal 66. Al reducir la temperatura de la porción del extremo distal 66 de la tubería 10, 12, el calor introducido en el extremo distal 68 de la tubería 10, 12 puede eliminarse más rápidamente del mismo para reducir la temperatura por debajo de su temperatura de reblandecimiento, de modo que el operario no necesite esperar tanto tiempo a que las porciones calentadas de las tuberías 10, 12 se enfríen para formar la junta 20.
[0094] Cuando la placa 30 calienta el extremo distal 68 de las tuberías 10, 12 para elevar su temperatura por encima de la temperatura de reblandecimiento de las tuberías 10, 12, el calor penetra en el extremo distal 68 de las tuberías 10, 12 una distancia 70 que es menor que la porción de extremo distal 66. Como tal, una porción más pequeña 70 se eleva a la temperatura de reblandecimiento del material de las tuberías 10, 12. Durante el funcionamiento, el manguito 60 enfría toda la porción del extremo distal 66 de las tuberías 10, 12. Por el contrario, la placa 30 eleva la temperatura de los extremos distales 68 de las tuberías 10, 12 por encima de la temperatura de reblandecimiento del material de las tuberías 10, 12. En otras palabras, las porciones 70 de las tuberías 10, 12 se elevan hasta la temperatura de reblandecimiento.
[0096] En otras palabras, las porciones 70 de las tuberías 10, 12 se elevan a la temperatura de reblandecimiento mientras que la porción restante 72 permanece a una temperatura inferior a la temperatura de reblandecimiento. Una vez retirada la placa 30 y empujados los extremos distales 68 de las tuberías 10, 12, el calor de las porciones 70 se introduce en la porción restante 72 para acelerar el enfriamiento de las porciones más pequeñas 70 de las tuberías 10, 12. Con el fin de ayudar en el procedimiento, los diversos aspectos y etapas del procedimiento descritos en relación con el vacío 29 y la tapa 28 pueden utilizarse para unir los extremos distales 68 de las tuberías primera y segunda 10, 12.
[0098] La descripción anterior se da a modo de ejemplo, y no de limitación. Dada la divulgación anterior, un experto en la materia podría idear variaciones que estén dentro del ámbito de la invención aquí divulgada, incluyendo diversas formas de formar la tapa. Además, las diversas características de las realizaciones aquí descritas pueden utilizarse solas o en diversas combinaciones entre sí y no pretenden limitarse a la combinación específica aquí descrita. Por lo tanto, el alcance de las reivindicaciones no está limitado por las realizaciones ilustradas.

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para formar un sello hermético a líquidos entre un extremo distal (22) de una primera tubería (10) y una segunda tubería (12), comprendiendo el procedimiento las etapas de:
calentar el extremo distal (22) de la primera tubería (10) y de la segunda tubería (12) con un calentador hasta que el extremo distal (22) de la primera tubería (10) y de la segunda tubería (12) hayan alcanzado una temperatura de reblandecimiento;
poner en contacto el extremo distal (22) de la primera tubería con una superficie exterior (24) de la segunda tubería (12);
caracterizado porcrear una presión negativa (108) dentro de una cavidad interna de la primera tubería (10) después de la etapa de contacto, de modo que el extremo distal (22) de la primera tubería (10) sea empujado hacia la superficie exterior (24) de la segunda tubería (12);
aplicar una presión uniforme sobre la circunferencia del extremo distal (22) de la primera tubería sobre la segunda tubería (12),
después de que el extremo distal (22) de la primera tubería (1) esté unido a la superficie exterior (24) de la segunda tubería (12), perforar un orificio (52) a través de la superficie exterior (24) de la segunda tubería (12) insertando una broca (48) en la primera tubería y haciendo girar la broca, para proporcionar comunicación de fluidos entre la primera y la segunda tuberías (10, 12).
2. El procedimiento según la reivindicación 1, que incluye además las etapas de calentar inicialmente la segunda tubería sin que la primera tubería esté unida al calentador.
3. El procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la etapa de calentamiento se realiza hasta que al menos 12,7 mm ( ^ pulgada) del extremo distal (22) de la primera tubería haya alcanzado la temperatura de reblandecimiento.
4. El procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la etapa de calentamiento se realiza con una placa (30) que tiene lados primero y segundo opuestos dimensionados y configurados para acoplarse con el extremo distal (22) de la primera tubería (10) y la superficie exterior (24) de la segunda tubería (12).
5. El procedimiento según la reivindicación 4, en el que el primer lado (32) tiene una configuración convexa y el segundo lado (34) tiene una configuración cóncava.
6. El procedimiento según la reivindicación 5, que comprende además la etapa de formar un vacío con un borde de una copa (59) en la superficie exterior (24) de la segunda tubería.
7. El procedimiento según la reivindicación 4, en el que el primer lado es plano y el segundo lado es plano.
8. El procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la etapa de crear la presión negativa incluye la etapa de tapar un extremo distal opuesto de la primera tubería con un tapón que está en comunicación de fluidos con un dispositivo de vacío para crear la presión negativa.
9. El procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la etapa de aplicación incluye las etapas de permitir que cambie una relación angular entre la primera tubería y la segunda tubería a medida que se aplica presión negativa a la cavidad interna de la primera tubería y se empuja el extremo distal de la primera tubería dentro de la segunda tubería.
10. El procedimiento de según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que comprende además la etapa de crear la presión negativa dentro de la cavidad interna de la primera tubería durante la etapa de calentamiento, de modo que la presión negativa creada en la cavidad interna de la primera tubería sea suficiente para mantener el primer lado de una placa del calentador en el extremo distal de la primera tubería.
11. El procedimiento según la reivindicación 10, en el que la placa (30) del calentador tiene un orificio pasante (44) para que la presión negativa creada en la cavidad interna de la primera tubería se aplique entre la placa y la segunda tubería para sujetar la placa en la segunda tubería.
12. El procedimiento según la reivindicación 4, en el que la etapa de calentar la segunda tubería (12) comprende la etapa de poner en contacto la superficie exterior (24) de la segunda tubería (12) con un borde de una copa (59) dispuesta en un segundo lado del calentador (30) y en el que el borde de la copa está dimensionado y configurado de tal manera que la superficie exterior (24) de la segunda tubería (12) entre en contacto con el borde de la copa (59) antes del segundo lado del calentador para formar un sello para crear un vacío entre el segundo lado del calentador y la superficie exterior de la segunda tubería.
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