ES2325356T3 - Dispositivo de herramienta de expansion para pinza para empalme. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de herramienta de expansión para pinza para realizar empalmes en los extremos de tubos (T) de plástico o similar, utilizados en el ámbito de la fontanería, del tipo que comporta una contera (3) en forma de cilindro formada por el acercamiento de varias mordazas (32) en forma de sectores, las cuales son móviles en el sentido radial bajo la acción de una aguja cónica (2) maniobrada por una pinza y capaz de insertarse axialmente entre dichas mordazas (32) en un receso cónico (36), caracterizado por que comprende un inserto (4) móvil axialmente entre dichas mordazas (32), y destinado a recibir la aguja cónica (2) de dicha pinza durante de la fijación de la herramienta en la misma, comportando dicho inserto (4) un extremo que presenta una cavidad cónica (40) destinada a cooperar con dicha aguja cónica (2), mientras que su otro extremo (42) presenta una forma cónica adaptada al receso cónico (36) de dichas mordazas (32), siendo las partes cónicas (40, 42) de dichos extremos de ángulos de conicidad sustancialmente idénticos, pero de diámetros distintos.
Description
Dispositivo de herramienta de expansión para
pinza para empalme.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de herramienta de expansión para pinza utilizada para
realizar empalmes en los extremos de tubos de plástico o similar,
utilizado en el ámbito de la fontanería.
En la fontanería, las conexiones de tubos de
plástico o similar se realizan mediante manguitos de unión metálicos
en los cuales se encajan los tubos. Los extremos de los tubos son
previamente ensanchados mediante una pinza para empalme provista de
una herramienta de expansión.
Tras la realización del empalme, el tubo se
encaja inmediatamente sobre el manguito de unión y, debido a las
propiedades elásticas del plástico, el tubo tiende a volver a su
forma inicial y se cierra alrededor del manguito de unión, lo que
es suficiente para la unión, la cual es no obstante completada con
la presencia de un collar externo ensanchado al mismo tiempo que el
extremo del tubo.
Un empalme en un tubo de plástico no se realiza
al igual que un empalme en un tubo de cobre recocido. En efecto,
conviene ensanchar lo suficiente el extremo del tubo para permitir
el empalme antes de que vuelva a tomar su forma, mientras que se
evita crear una deformación plástica en vez de una deformación
elástica.
Por otro lado, por motivos evidentes de
resistencia, el espesor de la pared del tubo aumenta con el diámetro
del mismo, y cuanto más aumenta el espesor, más rápidamente se
produce la vuelta elástica a la forma inicial, lo que requiere un
ensanchamiento más importante.
De modo conocido, una pinza para empalme,
utilizada tradicionalmente para realizar empalmes en tubos de cobre
recocido, comporta, por un lado, una herramienta de expansión que
comprende una contera cilíndrica formada por el acercamiento de
varias mordazas en forma de sector y móviles en el sentido radial y,
por otro lado, una aguja cónica móvil axialmente por la maniobra de
dos ramas, capaz de insertarse entre dichas mordazas, en un receso
cónico, para provocar su separación, realizándose la vuelta a la
posición inicial a través de medios elásticos. De modo ventajoso,
la herramienta es separable de la pinza, lo que permite adaptar en
la misma la herramienta que corresponde al diámetro del tubo a
ensanchar y, por lo tanto, utilizar la misma pinza para varios
diámetros.
Se notará que la pinza puede ser de
funcionamiento manual o motorizado a través de medios hidráulicos,
por ejemplo.
Estas pinzas para empalme presentan sin embargo
limitaciones, en particular para tubos de plástico de gran
diámetro, por ejemplo del orden de 40 mm. La realización de un
empalme en tal tubo, el cual requiere que el diámetro de
ensanchamiento sea superior al diámetro nominal de aproximadamente
el 50%, requiere una técnica especial y la utilización de una
herramienta de expansión que presenta características específicas.
En efecto, no es posible realizar el ensanchamiento en una sola
operación, por un lado debido a la fuerza necesaria, por otro lado
debido a la amplitud del ensanchamiento a realizar y a aquella,
limitada, del desplazamiento de las mordazas y, aún por otro lado,
para evitar realizar una deformación plástica.
Por lo tanto, se procede mediante una sucesión
de operaciones de ensanchamiento acompañadas de una penetración
progresiva de la contera en el tubo. Para la implementación de esta
técnica, la contera presenta una porción extrema ligeramente cónica
que está destinada a ser introducida progresivamente en el tubo.
Sin embargo, se han constatado casos frecuentes
de escapes en instalaciones sanitarias que utilizan tubos de
plástico de gran diámetro, siendo dichos escapes debidos a empalmes
de forma irregular.
De hecho, durante las primeras etapas de la
operación de ensanchamiento, sólo el extremo de la herramienta
trabaja y, debido al desfase entre el esfuerzo y la acción de la
aguja cónica, las mordazas se doblan y se posicionan de modo
irregular una respecto a otra, creando así localmente deformaciones
plásticas del material, las cuales son perjudiciales para la vuelta
elástica a la forma inicial y, por lo tanto, para la estanquidad de
la unión.
Se podría considerar el uso de herramientas
específicas asociadas con una pinza particular, es decir, que
comporta una aguja de mayores dimensiones, sin embargo con el
inconveniente para el usuario de multiplicar el número de pinzas
necesarias.
Para intentar eliminar este inconveniente, se
propuse, en el documento FR 2.300.638, un dispositivo adaptador
destinado a ser montado, como pieza intermedia, en una pinza y a
recibir una herramienta de expansión. Este adaptador comporta
interiormente un elemento capaz de intercalarse entre la aguja
cónica y las mordazas de la herramienta de expansión, comporta a
tal fin un extremo que presenta un receso cónico destinado a
cooperar con la aguja cónica de la pinza y, en su otro extremo,
presenta una forma cónica destinada a cooperar con el receso cónico
de las mordazas de la herramienta, siendo los ángulos de conicidad
idénticos, pero los diámetros son distintos.
Por lo tanto, es posible elegir el dispositivo
adaptador que corresponde a la herramienta que se desea utilizar.
Sin embargo, este dispositivo no permite resolver totalmente el
problema planteado, en que, además de la necesidad para el usuario
de disponer de varios adaptadores y, por lo tanto, de tener que
transportarlos hacia el sitio de trabajo, dicho usuario debe
frecuentemente cambiar el adaptador en función del diámetro del tubo
a ensanchar, dedicándose a comprobar cada vez que dicho adaptador
esté bien en conformidad con la herramienta a utilizar. De hecho,
este dispositivo equivale a la arriba mencionada solución, es decir,
equivale a utilizar varias pinzas.
Para evitar tener que utilizar varios
adaptadores que presentan características dimensionales distintas,
sería perfectamente posible prever un solo adaptador que presenta
características dimensionales medias, de modo que al mismo pueda
adaptarse un gran número de herramientas, sin embargo con el
inconveniente de un trabajo lejos de ser óptimo para la mayoría de
los diámetros implicados.
La presente invención tiene por objetivo
eliminar estos distintos inconvenientes, proponiendo un dispositivo
de herramienta de expansión para pinza para realizar empalmes en los
extremos de tubos de plástico o similar, utilizados en el ámbito de
la fontanería, que permite que el usuario deba disponer de una sola
pinza, sea cual sea el diámetro de los tubos a ensanchar.
El dispositivo de herramienta de expansión para
pinza para realizar empalmes en los extremos de tubos de plástico o
similar, utilizados en el ámbito de la fontanería según la
invención, es del tipo que comporta una contera en forma de
cilindro formada por el acercamiento de varias mordazas en forma de
sectores, las cuales son móviles en el sentido radial bajo la
acción de una aguja cónica maniobrada por una pinza y capaz de
insertarse axialmente entre dichas mordazas en un receso cónico, y
se caracteriza esencialmente por que comprende un inserto móvil
axialmente entre dichas mordazas, y destinado a recibir la aguja
cónica de dicha pinza durante de la fijación de la herramienta en
la misma, comportando dicho inserto un extremo que presenta una
cavidad cónica destinada a cooperar con dicha aguja cónica,
mientras que su otro extremo presenta una forma cónica adaptada al
receso cónico de dichas mordazas, siendo las partes cónicas de
dichos extremos de ángulos de conicidad sustancialmente idénticos,
pero de diámetros distintos.
El inserto crea una prolongación de la aguja
cónica que penetra más profundamente entre las mordazas, permitiendo
así conducir el desplazamiento de las mismas, incluso al nivel de
su extremo durante la totalidad de la operación de expansión. Por
lo tanto, es posible, incluso si la contera es de gran longitud,
crear en esta última una cavidad cónica interna más profunda,
permitiendo así que dichas mordazas estén sobre toda su longitud en
contacto con el inserto.
De modo ventajoso, la contera presenta una
porción extrema ligeramente troncocónica.
Según un modo de realización particular del
dispositivo según la invención, éste comporta un casquillo que
retiene las mordazas en forma de sector que forman, por su
acercamiento, una contera de forma cilíndrica que presenta
interiormente un receso cónico axial, siendo dichas mordazas móviles
en desplazamiento radial y retrocedidas por muelles, mientras que
un inserto de forma exterior cónica, alojado en dicho receso cónico
y retenido en dicho casquillo, es móvil axialmente en este último y
presenta una cavidad interna cónica capaz de acoger la aguja cónica
de una pinza para empalme, siendo el perfil exterior cónico y dicha
cavidad interna cónica de un mismo ángulo de conicidad.
Las ventajas y las características del
dispositivo según la invención aparecerán más claramente de la
descripción que sigue y que se refiere al dibujo adjunto, el cual
representa un modo de realización no limitativo de la misma.
En el dibujo adjunto:
La figura 1 representa una vista esquemática en
sección axial de un dispositivo de herramienta de expansión de tipo
conocido.
La figura 2 representa una vista esquemática en
sección axial de un dispositivo de herramienta de expansión según
la invención.
Con referencia a la 1, podemos ver un
dispositivo de herramienta de expansión 1 de tipo conocido, para
realizar un empalme en un tubo T de plástico cuyo extremo es
generalmente provisto exteriormente de un collar B. El dispositivo
de herramienta 1 comporta un casquillo 10 que presenta una rosca
interior 11 para su adaptación sobre una pinza, no ilustrada, y que
retiene mordazas 12, generalmente seis, de sección transversal en
forma de sector, de modo que su acercamiento forme una contera
cilíndrica 13. La superficie de trabajo 14 de la contera 13 no es
totalmente cilíndrica, siendo su parte extrema 15 ligeramente cónica
para permitir su introducción en el extremo del T a ensanchar.
La contera 13 presenta interiormente un receso
cónico 16 que resulta del fresado del lado interno de cada una de
las mordazas 12, y que está destinado a acoger la aguja cónica 2,
representada en trazos discontinuos, de la pinza para empalme, no
ilustrada. Las mordazas 12 son móviles libremente en el sentido
radial, retenidas por el casquillo 10 y retrocedidas por dos
muelles periféricos 17.
Se entiende que un desplazamiento axial de la
aguja cónica 2, en el sentido de su penetración en el receso cónico
16, genera un desplazamiento radial proporcional de las mordazas 12,
y por lo tanto un aumento del diámetro de la contera 13.
El ángulo de conicidad de la aguja 2 y del
receso 16 es escogido para, por un lado, permitir una amplitud de
ensanchamiento suficiente en función de la carrera de la aguja 2 y,
por otro lado, una desmultiplicación suficiente del esfuerzo a
realizar. En efecto, una aguja 2 muy delgada permitiría una gran
desmultiplicación del esfuerzo, pero necesitaría una carrera
importante para alcanzar la amplitud de ensanchamiento deseada, más
aún cuando se trata de realizar un empalme en un tubo T de plástico.
Por otro lado, una aguja 2 de mayor ángulo permitiría aumentar la
amplitud de ensanchamiento en detrimento de la facilidad de
maniobra.
En el caso de la realización de un empalme en un
tubo T de plástico, debido a la amplitud de ensanchamiento y a la
limitación de la expansión de las mordazas 12 ligada a la conicidad
y a la carrera de la aguja 2, el diámetro de la contera 13 es
ligeramente superior a aquel interno del tubo T, de donde la
presencia de la parte extrema 15 que permite el inicio del
ensanchamiento, hasta la introducción total de la contera 13.
Se entenderá además que la longitud de la
contera 13 está también ligada al diámetro del empalme a realizar,
de modo que, en el caso del modo de realización representado, al
inicio del ensanchamiento, la parte cónica 15 de la contera 13 esté
parcialmente insertada en el tubo T a ensanchar, y que el esfuerzo
de resistencia sea transferido a los extremos de las mordazas 12,
mientras que su desplazamiento está realizado por la aguja 2
esencialmente al nivel de la boca del receso 16, lo que genera una
separación irregular de las mordazas 12 una de otra y, por lo
tanto, una deformación no uniforme del tubo T.
Con referencia ahora a la figura 2, podemos ver
un dispositivo de herramienta de expansión 3 según la invención.
Este ultimo comporta de modo similar un casquillo 30 provisto de una
rosca interior 31 y que retiene las mordazas 32 en forma de sector
que forman, por su acercamiento, una contera 33 cuya superficie de
trabajo 34 comporta una parte extrema cónica 35 y que presenta
interiormente un receso cónico 36, siendo las mordazas 32 móviles
en desplazamiento radial y retrocedidas por muelles 37.
Según la invención, la herramienta 3 contiene un
inserto 4 alojado en el receso 36, móvil axialmente en el casquillo
30 que comporta a tal fin un alojamiento 38, y que presenta una
cavidad interna 40 capaz de acoger la aguja cónica 2 de una pinza
para empalme, no ilustrada.
Se notará que, de modo ventajoso, la cavidad
interna cónica 40 consiste de hecho en una cavidad que comporta un
estrechamiento 41 que presenta una superficie troncocónica que
favorece el acoplamiento con la aguja 2.
El inserto 4 presenta una pared exterior 42 de
forma cónica, de un mismo ángulo de conicidad que la cavidad 36 en
la cual se inserta y, preferiblemente, de un mismo ángulo de
conicidad que la aguja 2.
Además, el desplazamiento axial del inserto 4 es
limitado, del lado opuesto a las mordazas 32, por una arandela
elástica 39.
El inserto 4 constituye por lo tanto una
prolongación de la aguja 2, capaz de penetrar más profundamente en
la contera 33. Así, en el modo de realización representado, el
receso 36 es más ancho y desemboca en el extremo de la contera 33,
de modo que, desde el inicio de la expansión de la misma, los
extremos de las mordazas 32 reposan sobre el inserto 4 que las
soporta, impidiendo así que se doblen las mordazas 32 que se separan
de modo uniforme.
Se notará que, debido a la presencia del inserto
4, el receso 36 presenta dimensiones transversales más importantes,
es decir, que, a diámetros exteriores iguales, las mordazas 32 de la
herramienta 3 son menos espesas y, por lo tanto, menos robustas que
las mordazas 12 de la herramienta 1, lo que es sin embargo poco
importante, dado que las mordazas 32 no deben ser resistentes al
doblado, ya que son soportadas en toda su longitud por el inserto
4.
El dispositivo según la invención puede así
permitir la realización de empalmes de calidad en tubos de plástico
con una pinza para empalme de tipo clásico, incluso cuando dichos
tubos son de gran diámetro.
Así, el usuario no debe preocuparse de saber la
pinza que es adaptada para la herramienta que debe utilizar, o bien
el dispositivo adaptador que debe utilizar con la herramienta
elegida, basta que tome la herramienta adaptada para el diámetro
del tubo a ensanchar y que la fije sobre la sola y única pinza de la
que dispone, sea cual sea dicho diámetro.
De modo ventajoso, cada herramienta puede
comportar un inserto que presenta características dimensionales
adaptadas al diámetro de la herramienta, de modo que se permita un
trabajo óptimo.
Claims (4)
1. Dispositivo de herramienta de expansión para
pinza para realizar empalmes en los extremos de tubos (T) de
plástico o similar, utilizados en el ámbito de la fontanería, del
tipo que comporta una contera (3) en forma de cilindro formada por
el acercamiento de varias mordazas (32) en forma de sectores, las
cuales son móviles en el sentido radial bajo la acción de una aguja
cónica (2) maniobrada por una pinza y capaz de insertarse
axialmente entre dichas mordazas (32) en un receso cónico (36),
caracterizado por que comprende un inserto (4) móvil
axialmente entre dichas mordazas (32), y destinado a recibir la
aguja cónica (2) de dicha pinza durante de la fijación de la
herramienta en la misma, comportando dicho inserto (4) un extremo
que presenta una cavidad cónica (40) destinada a cooperar con dicha
aguja cónica (2), mientras que su otro extremo (42) presenta una
forma cónica adaptada al receso cónico (36) de dichas mordazas (32),
siendo las partes cónicas (40, 42) de dichos extremos de ángulos de
conicidad sustancialmente idénticos, pero de diámetros
distintos.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por que la contera (3) presenta una parte
extrema (35) ligeramente troncocónica.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, caracterizado por que comporta un casquillo
(30) que retiene las mordazas (32) en forma de sector que forman,
por su acercamiento, una contera (3) de forma cilíndrica que
presenta interiormente un receso cónico axial (36), siendo dichas
mordazas (32) móviles en desplazamiento radial y retrocedidas por
muelles (37), mientras que un inserto (4) de forma exterior cónica,
alojado en dicho receso cónico (36) y retenido en dicho casquillo
(30), es móvil axialmente en este último y presenta una cavidad
interna cónica (40) capaz de acoger la aguja cónica (2) de una pinza
para empalme, siendo el perfil exterior cónico (42) y dicha cavidad
interna cónica (40) de un mismo ángulo de conicidad.
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado por que la cavidad interna cónica (40) consiste
en una cavidad que comporta un estrechamiento (41) que presenta una
superficie troncocónica que favorece el acoplamiento con la aguja
(2).
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