ES2337961T3 - Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de empalmes de tubos. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de fabricación de empalmes de tubos, en especial, tubuladuras roscadas, con las siguientes etapas: Introducción de un trozo (1) de tubo en una matriz (9), Abocardado de un primer extremo (6) de tubo del trozo (1) de tubo por medio de un mandril (14) conformador, configurando o eliminando un perfilado del trozo (1) de tubo, Sobreponer un dispositivo (23) de estirado sobre el extremo (6) del tubo, caracterizado por Llevar a cabo un proceso de estirado en el extremo (6) del tubo abocardado.
Description
Procedimiento y dispositivo para la fabricación
de empalmes de tubos.
El invento se refiere a un procedimiento y a un
dispositivo para la fabricación de empalmes de tubos, racores y
similares, en especial, tubuladuras roscadas, según el preámbulo de
la reivindicación 1 o bien 14 (véase, por ejemplo, el documento
WO-A-2005/061148).
Los racores son mercancías producidas a gran
escala, que se fabrican con la mayor eficacia en números
extraordinariamente grandes. Pero no deben hacerse recortes en la
calidad. Esto plantea exigencias elevadas en la construcción de
máquinas, construcción de moldes y en la tecnología de procesos.
Como "tubuladuras roscadas" se designan, en la práctica, los
racores, que presentan un extremo roscado y un extremo dispuesto
para un empalme por presión.
A partir del documento DE 100 31 989 A1, se
conoce, por ejemplo, un procedimiento para fabricar racores de
acero fino. Este procedimiento utiliza una matriz, en la que se
inserta un trozo de tubo como pieza en bruto, así como un mandril
de recalcado, que es introducido a presión en el extremo del tubo
para abocardar el extremo del tubo. La pared del tubo se expande,
al mismo tiempo, en dirección perimetral. Además de eso, se ejerce
con un reborde, configurado en el mandril, una presión axial sobre
el extremo frontal del trozo de tubo, de modo que la pared del tubo
es recalcada en dirección axial. Este proceso sirve para producir
una acanaladura anular, que se extiende alrededor de la pared del
tubo, y en la que se puede instalar un anillo tórico como junta de
estanqueidad.
Otro procedimiento más para la fabricación de un
racor a presión, preferiblemente de cobre, se conoce por el
documento DE 43 36 261 A1. Este documento revela un procedimiento de
varias etapas, en el que se inserta un trozo de tubo como pieza en
bruto en una matriza dividida. La pieza en bruto así sujeta es
recalcada axialmente por medio de un mandril y, dado el caso, algo
abocardada. En la pared del tubo del extremo tubular se forma un
toro anular de material, que se extiende alrededor del tubo. En una
etapa ulterior, se ruletea el toro o bien la canaladura desde
dentro con un rodillo, que marcha sobre una pista orbital, para
configurar un asiento liso sin defectos para un anillo tórico.
Interés principal del procedimiento conocido
previamente era la fabricación de racores con un asiento para un
anillo tórico. Además, los racores tenían respectivamente la misma
tecnología de empalme en sus dos extremos, es decir, un asiento
para un anillo tórico y una zona de presión para empalmar un tubo,
en cada caso. Pero la pared del tubo es tan delgada que no se puede
practicar ninguna rosca corriente, en caso de que se haya de
fabricar una tubuladura roscada.
Por el documento DE 10 2005 014 940 A1, se
conoce un racor con un empalme roscado y un empalme por presión,
que es fabricado en un procedimiento de conformación. El espesor de
pared más grueso para el empalme roscado se realiza por recalcado.
La rosca debe hacerse entonces en el material recalcado
axialmente.
Es problema del presente invento proporcionar un
procedimiento de producción robusto y altamente eficiente para
fabricar racores, que utilicen una técnica de empalme diferente en
sus dos extremos mutuamente opuestos.
Otro problema más del invento consiste en la
fabricación de racores con una sección de sección transversal no
circular.
Este problema se resuelve por el procedimiento
según la reivindicación 1 y con el dispositivo según la
reivindicación 14.
En el procedimiento según el invento, se inserta
o se fija dentro de un molde o matriz el trozo de tubo, que sirve
de pieza en bruto. Luego, se abocarda en sucesión discrecional
apropiada una sección del trozo de tubo por medio de un mandril de
conformación, pudiéndose eliminar un perfilado existente del trozo
de tubo o pudiéndose realizar un perfilado no existente en el trozo
de tubo y sobreponiéndose (antes o después) un dispositivo de
estirado en el extremo del tubo. Con el dispositivo de estirado, se
lleva a cabo un proceso de estirado en el extremo del tubo, en cuyo
transcurso se expande axialmente el extremo del tubo. Con ello, se
consigue una reducción del espesor de pared. Se forma una pieza en
bruto intermedia con dos extremos, que presentan espesores de pared
diferentes.
De este modo, se pueden conformar trozos de tubo
resultando un producto, que presenta un primer extremo de espesor
de pared más grueso, un segundo extremo con espesor de pared más
delgado y, entremedias, una sección perfilada, por ejemplo,
octogonal o hexagonal. En los dos extremos del tubo se pueden
materializar diferentes técnicas de empalme. Por ejemplo, se puede
dotar el extremo del tubo de espesor más grueso de una rosca
exterior, una rosca interior o un medio de empalme diferente, que
requiera una pared más gruesa. El extremo del tubo más delgado se
puede dotar de otro medio de empalme como, por ejemplo, una
acanaladura anular, en la que se inserte un anillo tórico,
manejándose después el extremo del tubo como un racor a presión.
Puede servir también como empalme soldado. Se pueden aplicar
asimismo otras técnicas de empalme, que se adecuen más bien a
extremos de tubo de paredes delgadas.
El abocardado del extremo del tubo se lleva a
cabo preferiblemente en dos etapas parciales. Para ello, se
utilizan dos mandriles de conformación diferentes. El primer mandril
conformador se utiliza en una primera etapa de abocardado para
ensanchar el extremo del tubo con un diámetro pequeño. Al mismo
tiempo, se puede realizar un perfilado en una sección intermedia
del trozo de tubo. El perfilado puede ser, por ejemplo, un
perfilado hexagonal, octogonal o cualquier otro. Se puede realizar
éste en el tamaño deseado. Aunque el extremo del tubo contiguo a la
zona perfilada se abocarda preferiblemente a una dimensión deseada.
Si el trozo de tubo, que sirve de pieza en bruto, tenía ya un
perfilado inicial, se puede eliminarlo al abocardar. La sección
transversal del extremo del tubo es ahora redonda en cualquier caso,
independientemente de un perfilado inicial existente.
La generación (u obtención) del perfilado en la
sección intermedia y el abocardado del extremo del tubo tiene lugar
preferiblemente en una matriz, que rodea por fuera la zona perfilada
del extremo del tubo. Esta parte de la matriz se configura
preferiblemente de dos o más piezas, apoyándose las piezas de forma
móvil, por ejemplo, radialmente ajustables.
Una etapa ulterior del procedimiento es un
proceso de estirado a realizar en el extremo del tubo. Para llevar
a cabo la misma, se instala un dispositivo de estirado en el extremo
del tubo. Al dispositivo de estirado le corresponden
preferiblemente un anillo de estirado, que rodea por fuera el
extremo del tubo, y un mandril. Como mandril puede servir, por
ejemplo, el mandril abocardador de la etapa de abocardado. Si la
etapa de abocardado se realiza en dos etapas, se puede aprovechar
el mandril conformador, utilizado para la segunda etapa de
abocardado, como parte del dispositivo de estirado.
En el proceso de estirado, se reduce el espesor
de pared del extremo del tubo. Se puede reducir hasta la dimensión
apropiada, por ejemplo, para la configuración de una tubuladura por
presión. Se pueden agregar etapas de mecanizado ulteriores como,
por ejemplo, el refrentado de la superficie frontal del extremo del
tubo, la realización de una o varias acanaladuras anulares para
recibir anillos tóricos u otros elementos, etc.
La continuación del procedimiento tiene lugar
ahora en un segundo extremo del tubo, que ha de conservar un
espesor de pared más grueso. El extremo del tubo se puede abocardar
con un mandril adicional, para lo cual es recibido en la matriz,
que se ajusta exteriormente al extremo del tubo. Si se hubiese de
practicar una rosca cónica en el extremo del tubo, se puede
recalcar entonces radialmente el extremo del tubo para recibir una
forma básica cónica. Al mismo tiempo, el extremo del tubo se puede
apoyar, en caso necesario, desde dentro por medio de una o varias
piezas mecanizadas móviles.
Si la pieza en bruto hubiese tenido al principio
una sección transversal poligonal, se la puede eliminar en la etapa
de abocardado para darle al extremo del tubo una sección transversal
circular.
En la configuración de la forma deseada del
extremo del tubo, se puede agregar una etapa de mecanizado adicional
como, por ejemplo, el refrentado, en el que se alisa por torneado
la superficie frontal del extremo del tubo. En etapa de tratamiento
ulterior, se puede practicar por laminación u otra forma una rosca
exterior en la superficie exterior del extremo del tubo.
Si el extremo del tubo se hubiese abocardado
cónicamente, también se podría aplicar una rosca interior
cónica.
Si el extremo del tubo se hubiese configurado
cilíndricamente, se puede aplicar una rosca interior y/o exterior.
Además, se pueden aplicar ranuras o bridas como apoyo de juntas de
estanqueidad o medios de obturación diferentes.
Son posibles otras modificaciones. Otros
detalles ventajosos del invento se deducen del dibujo, la
descripción o las reivindicaciones. El dibujo completa la
descripción de modo acostumbrado.
En el dibujo, se ilustran ejemplos de
realización del invento. Lo muestran las figuras:
Figura 1 un trozo de tubo como pieza en bruto, a
partir de la cual se ha de fabricar un racor, en una vista en
sección longitudinal,
Figura 2 la pieza en bruto según la figura 1
vista en planta desde arriba,
Figura 3 una matriz con el correspondiente
mandril de abocardado tras la realización de una primera etapa de
abocardado en una representación en sección longitudinal,
Figura 4 la matriz y el dispositivo de estirado
así como un segundo mandril de abocardado tras la realización de la
segunda etapa de abocardado en una representación en sección
longitudinal,
Figura 5 el dispositivo según la figura 4 al
llevar a cabo el proceso de estirado,
Figura 6 una matriz y la pieza intermedia en
bruto así como un mandril de conformación para el abocardado del
segundo extremo del tubo,
Figura 7 una matriz y corredera para convertir
el extremo del tubo en una forma cónica en una representación en
sección longitudinal,
Figura 8 una forma de realización alternativa
al dispositivo según la figura 7 en una representación en sección
longitudinal,
Figura 9 el racor sensiblemente acabado de
mecanizar en un alzado lateral parcialmente cortado,
Figura 10 el racor según la figura 9 en una
vista en planta desde arriba,
Figura 11 un tubo rectangular octogonal en una
representación en sección longitudinal como pieza en bruto para una
forma de realización alternativa del procedimiento según el
invento,
Figura 12 la pieza en bruto según la figura 11
en una vista en planta desde arriba,
Figura 13 una matriz, un mandril de abocardado
y la pieza en bruto tras la primera etapa de abocardado en una
vista en sección longitudinal,
Figura 14 la matriz, un segundo mandril de
abocardado y un dispositivo de estirado junto con la pieza en bruto
tras la realización de una segunda etapa de abocardado,
Figura 15 la matriz, la pieza en bruto y el
dispositivo de estirado tras la realización del proceso de estirado
en una representación en sección longitudinal,
Figura 16 la matriz y un mandril de abocardado
para ensanchar el segundo extremo del tubo tras la realización de
la etapa de abocardado en una representación en sección
longitudinal,
Figura 17 una matriz y elementos deslizantes
para reducir cónicamente la pieza en bruto en una representación de
principio en sección longitudinal,
Figura 18 una forma de realización alternativa
del dispositivo para llevar a cabo la etapa del procedimiento según
la figura 17 en una representación en sección longitudinal,
Figura 19 el racor sensiblemente acabado en un
alzado lateral parcialmente cortado, y
Figura 20 el racor según la figura 19 visto en
planta desde arriba.
En la figura 1, se ha ilustrado un trozo 1 de
tubo, a partir del cual se ha de elaborar el racor 2 ilustrado en
la figura 9. Tal como ilustra la figura 2, el trozo 1 de tubo tiene
originalmente una sección transversal circular. El racor 2, por el
contrario, presenta dos extremos 3, 4 configurados de modo diferente
y una sección 5 intermedia circunscrita poligonalmente dispuesta
entremedias. Dicha sección 5 intermedia, como muestra la figura 10,
puede presentar una sección octogonal o también una sección
transversal que difiera de la misma. Los extremos 3, 4 proceden de
los extremos 6, 7 del trozo 1 de tubo. Entre los extremos 6, 7 del
tubo queda una sección 8, que es conformada para originar la
sección 5 intermedia poligonal. La sección 8 y los extremos 6, 7
del tubo presentan preferiblemente un diámetro y una sección
transversal coincidentes.
Para llevar a cabo el procedimiento de
conformación, se utiliza, por ejemplo, un dispositivo, que contiene
los componentes ilustrados en las figuras 3, 4, 5, 6 y
alternativamente 7 u 8. Una primera etapa de conformación se lleva
a cabo en la figura 3. Para ello, se ha previsto una matriz 9, que
presenta una perforación central para alojar el extremo 7 del tubo
y además apoya la cara 10 frontal del extremo 7 del tubo. A la
matriz puede corresponder también un núcleo 11, que descansa en la
perforación de la matriz y apoya el extremo 7 del tubo desde
dentro.
Por encima de la matriz, se han previsto otras
piezas 12, 13 mecanizadas correspondientes a la matriz, que
delimitan una sección transversal poligonal. Esta sección
transversal poligonal corresponde preferiblemente a la forma
exterior deseada de la sección 5 intermedia. Las piezas 12, 13
mecanizadas son preferiblemente ajustables radialmente. Se pueden
prever dos, tres o varias piezas mecanizadas cooperantes
adecuadamente, que están unidas a dispositivos de ajuste, que no se
han ilustrado adicionalmente.
Para abocardar el extremo 6 del tubo y para
conformar la sección 8 vale un mandril 14 abocardador, que está
subdividido en varias secciones. Una primera sección 15 presenta una
sección transversal, que corresponde a la sección transversal
interior de las piezas 12, 13, aunque presentando un tamaño reducido
en el espesor de pared de la sección 5 intermedia. En el presente
ejemplo, la sección 15 es octogonal. A la sección 15 se adosa otra
sección 16 preferiblemente ligeramente cónica, que sirve para
abocardar el extremo 6 del tubo. El extremo 6 del tubo es rodeado
exteriormente por una pieza 17 de matriz anular, que presenta, para
ello, un orificio cilíndrico. Entre las secciones 15 y 16, se ha
dispuesto una sección 18 de transición, que forma una transición
redondeada entre las secciones 15, 16.
Para llevar a cabo una segunda etapa del
procedimiento, se ha previsto el dispositivo según la figura 4. Al
mismo corresponden una matriz 9, que puede ser idéntica (pero no ha
de serlo necesariamente) a la matriz 9 según la figura 3. Se ha
dispuesto de nuevo, en ella, un núcleo 11 para asegurar el extremo 7
del tubo y para evitar, con ello, que colapse hacia adentro. Para
llevar a cabo la segunda etapa de abocardado, se ha previsto un
mandril 19 abocardador, que presenta nuevamente una sección 20
poligonal y una sección 21 (de mayor diámetro) casi cilíndrica.
Entre las dos secciones 20, 21, se ha previsto un zuncho
relativamente empinado para llevar a su forma final en la zona
correspondiente el racor a producir.
En lugar de la pieza 17 de matriz, se ha
colocado ahora un anillo 23 de estirado sobre el extremo 6 del tubo.
El anillo 23 de estirado presenta un orificio 24, que es
sensiblemente cilíndrico o ligeramente cónico. Su borde inferior
está formado por una superficie 25 anular, cuyo diámetro es algo
mayor que el diámetro de la sección 21 del mandril 19 abocardador.
Aunque el espesor de pared del extremo 6 del tubo, que queda después
del abocardado, es mayor que la diferencia de diámetros entre la
sección 21 y la superficie 25 anular. En correspondencia, existe un
cuello 22a, indicado en la figura 4, entre la superficie 25 anular y
el orificio 24 restante.
La figura 6 ilustra otra matriz 26 para
continuar el procedimiento de elaboración en el segundo extremo 7
del tubo. La matriz 26 se compone de varias piezas. Una pieza 27
inferior anular presenta un orificio cilíndrico con el diámetro del
primer extremo 6 del tubo. En el espacio interior del extremo 6 del
tubo, se puede instalar un núcleo 28, que apoya el extremo 6 del
tubo hacia adentro y evita que éste colapse por efecto de la presión
axial.
La sección 5 intermedia puede estar rodeada de
varias piezas 29, 30 de matriz apoyadas de modo ajustable, cuya
forma interior se ha adaptado a la sección 5 intermedia, para esta
en contacto liso con dicha sección 5 intermedia. Otras piezas 31,
32 de la matriz pueden rodear una zona de 33 transición del racor 2
para apoyarlo. Una pieza 34 de matriz superior soporta el extremo 7
del tubo hacia fuera y presenta, para ello, un orificio de paso
cilíndrico de diámetro correspondiente.
El dispositivo según la figura 6 está asociado a
un mandril 35 abocardador, que presenta una sección 36 inferior.
Esta sección 36 se ha adaptado a la forma interior de la sección 5
intermedia poligonal. A ésta se adjunta, por medio de un zuncho
redondeado, una sección 37 sensiblemente cilíndrica o ligeramente
cónica, que sirve para abocardar el extremo 7 del tubo.
Para realizar ulteriormente el procedimiento de
conformación según el invento, el dispositivo puede configurarse
como se ve en la figura 7. Otra vez, es rodeado el extremo 6 del
tubo por una pieza 27 de una matriz 26, que presenta también piezas
29 a 32 de matriz. Estas piezas pueden ser las mismas de la figura
6. También es posible trasladar el trozo de tubo de la matriz 26,
según la figura 6, a una matriz 26 configurada igual o similarmente
según la figura 7. Sin embargo, falta la pieza 34 de matriz superior
de modo que el extremo 7 del tubo sobresale libremente hacia afuera
de la matriz 26. Pueden actuar ahora elementos 38, 39 de un
mecanismo 40 de compresión sobre la cara exterior del extremo 7 del
tubo para someterla a una fuerza dirigida radialmente hacia adentro.
Los elementos 38, 39 pueden ser correderas, pitones o similares
móviles unidos a un mecanismo propulsor, que se fijan especialmente
en el borde superior del extremo 7 del tubo. Es posible además
reunir los elementos 38, 39 en un anillo, que presenta un orificio
41 de paso cónico. Comprimiendo el anillo sobre el extremo 7 del
tubo, se conforma éste para formar un cono correspondiente.
Tal como lo muestra la variante según la figura
8, también es posible y en muchos caso tiene sentido, soportar el
extremo 7 del tubo desde dentro con un mandril 42 al comprimir el
anillo 38, 39. Dicho mandril 42 puede estar compuesto de varios
elementos apoyados de forma móvil, que se pueden ajustar en
dirección radial. Con ello, puede modificarse el diámetro del
mandril 42 primero para ensancharlo en el espacio interior del
extremo 7 del tubo y para convertir, luego, el extremo 7 del tubo
con el anillo 38, 39 en una forma cónica. Después, se puede reducir
nuevamente el diámetro del mandril 42 y sacarlo del extremo 7 del
tubo.
El dispositivo descrito hasta aquí trabaja tal
como sigue:
Para la elaboración del racor, 2 se inserta el
trozo 1 de tubo en la matriz 9 según la figura 3. Con el mandril 14
de abocardado se ensancha luego el extremo 6 del tubo, y la sección
5 intermedia se convierte en la forma poligonal. Esto sucede,
siempre que el mandril 14 se mueva en la dirección de la flecha F en
el extremo 6 del tubo y la sección 8, y se mueva nuevamente hacia
fuera.
Tras la realización de esta primera etapa de
abocardado, se separan las piezas 12, 13 perfiladas y la pieza 17
de la matriz. Se mueve entonces el anillo 23 de estirado sobre el
extremo 6 del tubo. El diámetro del anillo 23 es algo menor que el
diámetro de la superficie 25 anular de modo que el anillo 23 de
estirado encaja sobre el extremo 6 del tubo. Acto seguido, se
introduce en una segunda etapa de abocardado el mandril 19 de
abocardado en el extremo 6 del tubo, que con ello se ensancha aún
más. Su diámetro exterior es ahora mayor que el diámetro interior
de la superficie 25 anular. Este estado se ha ilustrado en la figura
4.
En una nueva etapa, que se ha ilustrado en la
figura 5, tiene lugar un proceso de estirado. En éste, se supone
que el extremo 7 del tubo se ha inmovilizado entre el núcleo 11 y la
pieza anular inferior de la matriz 9 o se ha asegurado, en otra
parte, contra la tracción axial. Mientras que el mandril 19
abocardador descansa aún en el extremo 6 del tubo y en la sección 5
intermedia, se mueve el anillo 23 de estirado en dirección axial
(figura 5 hacia arriba). Con la superficie 25 anular, se reduce
ahora el espesor de pared del extremo 6 del tubo. El extremo 6 del
tubo se expande al mismo tiempo axialmente. La figura 5 ilustra el
final de este proceso de estirado.
En este estadio, se ha creado una pieza
intermedia en bruto, que presenta dos extremos 6, 7 de tubo de
diferentes espesores de pared. En casos especiales de utilización,
puede que la pieza intermedia en bruto ya esté suficientemente
mecanizada. Aunque en la mayor parte de los casos, se requieren
etapas de mecanizado ulteriores. Por ejemplo, puede ser necesario
pulir el borde superior, es decir, la superficie frontal del extremo
6 del tubo, por ejemplo, por refrentado. Este proceso ya no se ha
ilustrado.
La figura 6 ilustra otras etapas de
mecanización, que se pueden realizar en el extremo 7 del tubo. Por
ejemplo, se puede tratar de ensancharlo aún más. Para ello, se
levanta la pieza 34 de la matriz al extremo 7 del tubo y se
emprende un abocardado por medio del mandril 35 de abocardado. La
pieza 34 de la matriz puede haberse configurado de una o varias
piezas. Las piezas de matriz de varias piezas pueden moverse también
radialmente.
Si se ha de practicar en el extremo 7 del tubo,
por ejemplo, una rosca cónica, se transforma primero el extremo 7
del tubo, tal como lo ilustra la figura 7, en una forma cónica. Para
ello, sirve, por ejemplo, una pieza de matriz, que se componga de
un anillo cerrado o de piezas 38, 39 individuales. La figura 7
ilustra las piezas 38, 39 reunidas en un anillo, que se comprime en
la dirección de la flecha F sobre el extremo 7 del tubo. Su
orificio 41 de paso estampa la forma cónica sobre el extremo 7 del
tubo.
Alternativamente, el extremo 7 del tubo puede
ser soportado desde dentro durante este proceso por el mandril 42,
como lo ilustra la figura 8.
Tras la realización de esta etapa, se puede
refrentar o pulir ulteriormente el extremo del extremo 7 del tubo,
en caso necesario. Además, se pueden practicar otras formas en el
racor 2, por ejemplo, siempre que el extremo 7 del tubo se provea
de una rosca exterior cónica. El racor 2 se termina entonces de
completar.
Las figuras 13 a 18 ilustran una forma de
realización alternativa del dispositivo para llevar a cabo el
procedimiento en un trozo 1 de tubo de sección transversal
poligonal, como lo ilustran las figuras 11 y 12. Para el dispositivo
según las figuras 13 a 18 y el racor 2 según las figuras 19 y 20
valen las realizaciones de la descripción precedente tomando como
base los signos de referencia ya adoptados. Como complemento vale lo
siguiente:
La matriz 9 presenta un orificio poligonal, que
se adapta a la forma poligonal del extremo 7 del tubo. Asimismo, el
núcleo 11 presenta una sección transversal poligonal. La pieza 17 de
matriz tiene, por el contrario, una perforación preferiblemente
cilíndrica para recibir el extremo 6 del tubo a abocardar. En su
cara inferior, puede estar provista de un reborde 43, que soporta
radialmente hacia fuera las piezas 12, 13 perfiladas. Las
correspondientes superficies de contacto de las piezas 12, 13
perfiladas y el reborde 43 pueden disponerse oblicuamente respecto
de un eje central longitudinal de la matriz 9 y del trozo 1 de tubo,
de tal modo que un movimiento de ajuste axial de la pieza 17 de la
matriz presione las piezas 12, 13 perfiladas radialmente hacia
adentro contra la sección 5 intermedia perfilada.
Si el mandril 14 de abocardado se introduce en
el extremo 6 del tubo, lo abocarda, eliminando el perfilado su
sección 16. Aunque en la región de la sección 5 intermedia, queda
conservado.
A continuación, como muestra la figura 14, se
eleva el anillo 23 de estirado sobre el extremo 6 del tubo
abocardado. Acto seguido se abocarda el extremo 6 del tubo por
medio del segundo mandril 19 abocardador de tal modo que su
diámetro exterior sobrepase el diámetro interior de la superficie 25
anular. Se agrega, como muestra la figura 15, la etapa de estirado,
como ya se describió en relación con la figura 5. La matriz 9 y el
núcleo 11 pueden ser los mismos para la realización de las etapas
según las figuras 13 a 15, es decir, las etapas pueden discurrir
todas en una estación. Lo mismo vale en cuanto a las figuras 3 a
5.
La conformación ulterior del extremo 7 del tubo
tiene lugar ahora según las figuras 16 a 18, similarmente al modo
previamente descrito. Aunque una diferencia consiste en la
conformación del extremo 7 del tubo que, tras la realización de la
etapa de estirado, presenta primero una forma poligonal. El mandril
35 abocardador elimina la forma poligonal, cuando es introducido en
el extremo 7 del tubo. Su sección 37 cilíndrica o ligeramente
cónica presiona la pared del tubo de forma lisa hacia la respectiva
pared cilíndrica o ligeramente cónica de la pieza 34 de la matriz.
Acto seguido, como muestran la figuras 17 y 18, el extremo 7 del
tubo puede ser transformado en una forma cónica bien sea con apoyo
interior por medio del mandril 42 (figura 18) o sin el mismo, para
lo cual se instala respectivamente el mecanismo 40 de compresión. El
racor 2 obtenido según las figuras 19 y 20 corresponde al racor 2
según las figuras
9 y 10.
9 y 10.
Se han ilustrado dispositivos y procedimientos
para la elaboración de racores 2 con extremos 3, 4 diferentes, en
los que se pueden practicar diferentes técnicas de empalme. Por
ejemplo, el racor 2 es una tubuladura roscada, del que un extremo 4
puede haberse configurado como racor a compresión y su otro extremo
3, como extremo roscado. Entre los dos extremos 3, 4, se ha
dispuesto una sección 5 intermedia de sección transversal
preferiblemente poligonal. La elaboración se lleva a cabo en pocas
etapas de procedimiento de proceso seguro, partiendo de un trozo 1
de tubo.
\vskip1.000000\baselineskip
- 1
- Trozo de tubo
- 2
- Racor
- 3, 4
- Extremos
- 5
- Sección intermedia
- 6, 7
- Extremos del tubo
- 8
- Sección
- 9
- Matriz
- 10
- Cara frontal
- 11
- Núcleo
- 12, 13
- Piezas perfiladas
- 14
- Mandril abocardador
- 15, 16
- Sección
- 17
- Pieza de la matriz
- 18
- Sección de transición
- 19
- Mandril abocardador
- 20, 21
- Sección
- 22
- Cuello, 22a
- 23
- Anillo de estirado
- 24
- Orificio
- 25
- Superficie anular
- 26
- Matriz
- 27
- Pieza
- 28
- Núcleo
- 29-32
- Piezas de la matriz
- 33
- Zona de transición
- 34
- Pieza de la matriz
- 35
- Mandril abocardador
- 36, 37
- Sección
- 38, 39
- Elementos
- 40
- Mecanismo de compresión
- 41
- Orificio de paso
- 42
- Mandril
- 43
- Reborde
- F
- Flecha.
Claims (22)
1. Procedimiento de fabricación de empalmes de
tubos, en especial, tubuladuras roscadas, con las siguientes
etapas:
- \quad
- Introducción de un trozo (1) de tubo en una matriz (9),
- \quad
- Abocardado de un primer extremo (6) de tubo del trozo (1) de tubo por medio de un mandril (14) conformador, configurando o eliminando un perfilado del trozo (1) de tubo,
- \quad
- Sobreponer un dispositivo (23) de estirado sobre el extremo (6) del tubo, caracterizado por
- \quad
- Llevar a cabo un proceso de estirado en el extremo (6) del tubo abocardado.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el abocardado del extremo (6) del tubo
se realiza en dos etapas parciales.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque el trozo de tubo es abocardado en una
primera etapa de abocardado con un mandril (14) conformador a una
dimensión fijada, que es menor que una dimensión prevista.
4. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque el extremo (6) del tubo es ensanchado en
una segunda etapa de abocardado a la dimensión prevista.
5. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el extremo (6) del tubo es abocardado
dentro del dispositivo (23) de estirado antes de llevarse a cabo el
proceso de estirado.
6. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque la segunda etapa de abocardado se lleva
a cabo dentro del dispositivo (23) de estirado.
7. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el primer extremo (6) del tubo se
expande en dirección axial durante el proceso de estirado,
reduciéndose su espesor de pared.
8. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se abocarda la segunda sección del trozo
(1) de tubo, que forma un segundo extremo (7) del tubo.
9. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque una segunda sección del trozo (1) de
tubo, que forma un segundo extremo (7) del tubo, es transformada en
una forma cónica.
10. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque una segunda sección del trozo (1) de
tubo, que forma un segundo extremo (7) del tubo, es provista de una
rosca.
11. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el mandril (14,19) de conformación
presenta una sección (15, 20) de sección transversal poligonal y
una sección (16, 21) de sección transversal redonda, y porque el
trozo (1) de tubo se apoya con una sección (5) intermedia, que ha de
recibir o conservar una sección transversal poligonal, en una
sección (12, 13) perfilada, que presenta la dimensión prevista de la
sección (5) intermedia.
12. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el trozo (1) de tubo presenta una
sección transversal circular antes de la realización del
procedimiento.
13. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el trozo (1) de tubo presenta una
sección transversal poligonal antes de la realización del
procedimiento.
14. Dispositivo, en especial para llevar a cabo
el procedimiento según la reivindicación 1:
- \quad
- con una primera pieza (9) de matriz, que presenta un orificio adaptado al diámetro de un trozo (1) de tubo, para recibir el trozo (1) de tubo,
- \quad
- con una segunda pieza (12, 13) de matriz, que presenta una forma interior poligonal, a través de la cual se extiende el trozo (1) de tubo,
- \quad
- con al menos un mandril (14, 19) abocardador, que está conectado con un mecanismo de propulsión, para ser movido axialmente en un primer extremo (6) del trozo (1) de tubo hacia adentro y hacia fuera del mismo y para abocardarlo, caracterizado porque
- \quad
- se ha previsto un dispositivo (23) de estirado para la expansión axial del extremo (6) del tubo abocardado por el mandril (14, 19) abocardador.
\vskip1.000000\baselineskip
15. Dispositivo según la reivindicación 14,
caracterizado porque el orificio de la primera pieza (9) de
la matriz presenta una sección transversal circular.
16. Dispositivo según la reivindicación 14,
caracterizado porque el orificio de la primera pieza (9) de
la matriz presenta una sección transversal poligonal.
17. Dispositivo según la reivindicación 14,
caracterizado porque la segunda pieza (12, 13) de la matriz
está subdividida en al menos dos piezas apoyadas de forma
radialmente desplazable.
18. Dispositivo según la reivindicación 14,
caracterizado porque se han previsto al menos dos mandriles
(14, 19) abocardores a aplicar consecutivamente de diferentes
tamaños.
19. Dispositivo según la reivindicación 18,
caracterizado porque el segundo mandril (19) abocardador se
ha asociado al dispositivo (23) de estirado.
20. Dispositivo según la reivindicación 14,
caracterizado porque al dispositivo de estirado le
corresponde un anillo (23) de estirado, que se ha colocado
alrededor del contorno exterior de la sección del extremo (6) del
tubo a abocardar, mientras que el mandril abocardador se introduce
en el extremo (6) del tubo.
21. Dispositivo según la reivindicación 14,
caracterizado porque al dispositivo le corresponden una
matriz (26, 34) y un mandril (35) abocardador para una segunda
sección del trozo (1) de tubo, que forma un segundo extremo (7) del
tubo.
22. Dispositivo según la reivindicación 14,
caracterizado porque el dispositivo presenta un mecanismo 40
de compresión para transformar la sección no expandida axialmente
del extremo (7) del tubo en una forma cónica.
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