ES2954130T3 - Acople de presión y conjunto de unión con tal acople de presión - Google Patents
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Abstract
Un accesorio a presión (1) incluye un casquillo (10, 10', 10", 10"') que define en un extremo una abertura para la inserción de un extremo de un tubo (5), un anillo de sellado (20, 20', 20 ") dentro del casquillo (10, 10', 10", 10'''), y un anillo de agarre (30, 30', 100, 200, 300) dentro del casquillo (10, 10', 10", 10' ''), dispuesto delante del anillo de obturación (20, 20', 20") en la dirección de inserción del tubo (5), estando previsto el anillo de agarre (30, 30', 100, 200, 300). con al menos una característica de debilitamiento, en particular en forma de muescas, cuyo tamaño puede reducirse deformando el anillo de agarre (30, 30', 100, 200, 300) al aplicar una acción de presión sobre el casquillo (10, 10', 10", 10''') de manera que se reduce el diámetro interior D2 del anillo de agarre (30, 30', 100, 200, 300). Un conjunto de unión puede comprender un accesorio a presión (1) de este tipo que tiene un tubo (5) insertado en su interior. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Acople de presión y conjunto de unión con tal acople de presión
La presente divulgación se refiere a un acople a presión de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y a un conjunto de unión con tal acople a presión.
El documento EP 1756462 B1 describe un acople de tubería para utilizar en el acoplamiento de tuberías metálicas y que comprende un alojamiento que tiene un anillo de agarre, medios de soporte de tubería aguas abajo del anillo de agarre en la dirección de inserción de la tubería, medios de obturación aguas abajo de los medios de soporte de tubería y medios que limitan el movimiento de los medios de obturación en dicha dirección de inserción de la tubería, estando formados los medios de soporte de la tubería así como los medios de limitación integralmente con el alojamiento. Esto conduce a una forma de alojamiento complicada.
Se conoce un acople a presión por el documento EP 1593 899 B1 con un alojamiento de casquillo además de un anillo de agarre y un anillo de obturación, un separador o un anillo de separación. El inconveniente de este acople a presión conocido es la necesidad de un separador.
El estado de la técnica contiene muchas descripciones de otros acoples a presión. Por ejemplo, el documento WO 2017/198606 A1 (no publicado anteriormente) describe un acople para producir una conexión hermética con un extremo de tubería, con al menos una sección de presión, que está adaptado para la inserción de un extremo de tubería y para una compresión, con al menos un elemento de obturación y al menos un elemento de sujeción, en donde el elemento de obturación y el elemento de sujeción están dispuestos en la parte de presión. Este elemento de sujeción tiene sustancialmente forma anular, en donde la forma anular define una dirección circunferencial y una dirección axial, y el elemento de sujeción tiene dos extremos con respecto a la dirección circunferencial, en donde el elemento de sujeción proporciona en los dos extremos en cada caso al menos un superficie de contacto que se extiende al menos parcialmente en la dirección circunferencial y las superficies de contacto están adaptadas para ponerse en contacto entre sí presionando la sección de presión. La sección transversal circular del elemento de sujeción puede presentar un rebaje en forma de V que proporciona dos bordes que pueden servir, por ejemplo, para comprimir el material de un extremo de la tubería, de modo que el elemento de sujeción funcione como un anillo de agarre.
El documento EP 2600 049 A1 enseña una disposición de conexión de engaste para tuberías presurizadas con un manguito de compresión y una tubería, en donde una pieza de extremo de la tubería se puede insertar en el manguito de compresión y en donde mediante la aplicación de una fuerza externa a una parte de presión del manguito de compresión, se puede conseguir una conexión entre el manguito de compresión y la pieza de extremo de la tubería.
El documento US 2014/0021719 A1 se refiere a un acople a presión genérico que comprende un casquillo que define en un extremo una abertura para la inserción de un extremo de un tubo, un anillo de obturación dentro del manguito y un anillo de agarre dentro del manguito, dispuestos frente al anillo de obturación en la dirección de inserción del tubo, en donde el anillo de agarre está provisto de al menos dos características de debilitamiento, en particular en forma de muescas, que se pueden reducir de tamaño deformando el anillo de agarre cuando se aplica una acción de presión sobre el manguito de manera que el diámetro interior D2 del anillo de agarre se reduce.
Se conoce a partir de DE 202004002 138 U1 una conexión a presión para un acople o un acople, en particular para tuberías de gas, con un casquillo en el que una parte de extremo de una tubería puede ser insertada y que está formado en frío mediante presión, en donde está dispuesto un anillo de corte entre el casquillo y la tubería, y el anillo de corte está dispuesto sobre el interior y/o sobre el exterior de al menos un borde de corte circunferencial que se clava en el material del casquillo o de la tubería durante el prensado.
Los conectores de tubos y los sistemas de conectores de tubos se describen en el documento US 7.267.372 B2. Un sistema a modo de ejemplo incluye un primer manguito, un segundo manguito y un anillo comprimible radialmente. Un tubo encaja radialmente en el interior del anillo y del primer y segundo manguitos. Cuando el primer y segundo manguitos se acoplan y se acercan, las superficies interiores de los manguitos ejercen una fuerza radial sobre el anillo, lo que hace que el anillo se comprima radialmente sobre el tubo.
El objeto de la presente invención es desarrollar aún más el acople a presión conocido para superar los inconvenientes de la técnica anterior. Este objeto se consigue en línea la parte caracterizadora de la reivindicación 1.
En un aspecto, un acople a presión incluye un casquillo que define en un extremo una abertura para la inserción de un extremo de un tubo, un anillo de obturación dentro del casquillo y un anillo de agarre dentro del casquillo, dispuesto delante del anillo de obturación en el dirección de inserción del tubo, en donde el anillo de agarre está provisto de una abertura cuyo tamaño se puede reducir deformando el anillo de agarre cuando se aplica una acción de presión sobre el casquillo, de manera que el diámetro interior del anillo de agarre se reduce y el diámetro interior de el anillo de agarre se elige para que sea mayor que el diámetro exterior del tubo antes de reducir el tamaño de la abertura cuando se aplica una acción de presión.
El anillo de agarre tiene dos superficies de extremo que se extienden perpendicularmente al eje longitudinal del anillo de agarre, y la abertura se extiende desde la superficie de extremo a la otra superficie de extremo con forma de V y vértice curvo.
El anillo de agarre tiene una superficie superior y una superficie inferior, y la superficie superior tiene uno o más dientes o salientes de anillo de agarre y la superficie inferior tiene uno o más dientes o salientes de anillo de agarre, con una de las siguientes 3 alternativas:
1. La superficie superior tiene tres dientes o salientes de anillo de agarre y la superficie inferior puede tener dos dientes o salientes de anillo de agarre, en donde los tres dientes o salientes superiores están formados en el centro del anillo de agarre, y los dos dientes o salientes inferiores están formados en un borde del anillo de agarre.
2. La superficie superior tiene tres dientes o salientes de anillo de agarre y la superficie inferior puede tener tres dientes o salientes de anillo de agarre, en donde los tres dientes o salientes superiores están formados en el centro del anillo de agarre, y los tres dientes o salientes inferiores están formados con dos en un borde del anillo de agarre y uno en el medio del anillo de agarre.
3. La superficie superior tiene tres dientes o salientes de anillo de agarre y la superficie inferior puede tener cuatro dientes o salientes de anillo de agarre, en donde los tres dientes o salientes superiores están formados en el centro del anillo de agarre, y los cuatro dientes o salientes inferiores están formados con dos en un borde del anillo de agarre y dos en el medio del anillo de agarre.
La abertura se puede extender sustancialmente de forma axial.
Los dientes o salientes de anillo de agarre pueden formar un ángulo de 45 grados o de 90 grados.
Los dientes o salientes pueden estar separados uniformemente.
La abertura en forma de V puede formar un ángulo que es sustancialmente de 45 grados con respecto a un eje horizontal perpendicular al eje longitudinal del anillo de agarre.
El anillo de agarre puede estar dispuesto dentro de un rebaje del casquillo junto con el anillo de obturación o dentro de un rebaje del casquillo separado del rebaje del casquillo para el anillo de obturación o dentro de una boca ensanchada del casquillo separada del rebaje del anillo de obturación.
El anillo de agarre y el anillo de obturación pueden estar dispuestos uno al lado del otro dentro del mismo rebaje, teniendo una sección transversal sustancialmente rectangular, con la cara del anillo de agarre vuelta hacia el anillo de obturación formando un apoyo de anillo de obturación con un ángulo de apoyo con respecto al superficie interior del casquillo dentro del rebaje de 90 grados ± 10 grados.
En otro aspecto, se proporciona un conjunto de unión con dicho acople a presión y un tubo insertado en el acople a presión.
El anillo de obturación puede tener al menos una primera parte o cara que está vuelta hacia el rebaje del casquillo que está definido por una sección transversal sustancialmente rectangular, una segunda parte o cara que está vuelta hacia el tubo que está definido por una sección transversal sustancialmente triangular o formando un saliente, o una sección transversal que es simétrica respecto a un plano perpendicular a su eje o sustancialmente triangular con bordes suavizados.
El anillo de obturación puede tener al menos uno de un diámetro exterior que se elige para que sea mayor que el diámetro interior del rebaje, un diámetro interior que se elige para que sea mayor que el diámetro exterior del tubo, o una anchura que se elige para que sea mayor que o bien la anchura de la cavidad definida por la anchura del rebaje del casquillo menos la anchura del anillo de agarre o bien la anchura del rebaje separado del casquillo.
La presente invención se describirá a continuación en relación con diversas realizaciones preferidas de las cuales algunos aspectos se ilustran mediante las figuras adjuntas, mientras que otros aspectos se ilustran mediante los siguientes ejemplos que se resumen en las siguientes tablas. En las figuras: A continuación se describirán realizaciones de la presente divulgación a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en donde:
la FIG. 1 es una vista en sección transversal longitudinal de un acople a presión;
la FIG. 2 es una vista en perspectiva del anillo de agarre mostrado en la FIG. 1;
las FIGS. 3a, 4a y 5a muestran vistas en alzado frontal de diferentes características de debilitamiento de un anillo de agarre que se utilizará en una prensa;
las FIGS. 3b, 4b y 5b muestran detalles isométricos de las características de debilitamiento de las FIGS. 3a, 4a y 5a, respectivamente;
la FIG. 6b muestra una sección proyectada a través de A-A de la FIG. 6a;
la FIG. 7 es una vista ampliada de la FIG. 6b en la región del rectángulo B;
la FIG. 8a muestra dos muescas opuestas del anillo de agarre de la FIG. 2 antes de la aplicación de presión;
la FIG. 8b muestra las dos muescas de la FIG. 8a después de la aplicación de presión cuando se forma una junta estanca;
la FIG. 9 es una vista parcial de la FIG. 1;
la FIG. 10 a es una vista en alzado frontal del anillo de obturación mostrado en la FIG. 1;
la FIG. 10b muestra una sección proyectada a través de A-A de la FIG. 10 a;
la FIG. 11 es una vista en sección transversal del anillo de obturación de la FIG. 10a y 10b; y
las FIGS. 12, 13, 14, 15 y 16 son secciones transversales parciales de diferentes disposiciones de unión.
las FIGS. 17a, 17b y 17c son diagramas que ilustran la estructura de realizaciones de un anillo de agarre de la presente invención.
las FIGS. 17d y 17e son diagramas que ilustran otras realizaciones de la abertura para el anillo de agarre ilustrado en las FIGS. 17a-17c, no acordes con la presente invención.
las FIGS. 18a, 18b y 18c son diagramas que ilustran la estructura de realizaciones adicionales de un anillo de agarre de la presente invención.
las FIGS. 18d y 18e son diagramas que ilustran otras realizaciones de la abertura para el anillo de agarre ilustrado en las FIGS. 18a-18c, no acordes con la presente invención.
las FIGS. 19a, 19b y 19c son diagramas que ilustran la estructura de todavía otras realizaciones de un anillo de agarre de la presente invención.
las FIGS. 19d y 19e son diagramas que ilustran otras realizaciones de la abertura para el anillo de agarre ilustrado en las Figs. 19a-19c, no acordes con la presente invención.
Antes de explicar en detalle al menos un ejemplo de la invención se debe entender que la invención no se limita en su aplicación a los detalles de construcción y disposición de los componentes expuestos en la siguiente descripción o ilustrados en los dibujos. La invención está definida por el objeto de las reivindicaciones adjuntas.
Las figuras y la descripción escrita se proporcionan para enseñar a cualquier persona experta en la técnica a fabricar y utilizar las invenciones para las que se solicita la protección de patente. La invención es susceptible de otras realizaciones y de ser puesta en práctica y llevada a cabo de distintas maneras. Los expertos en la técnica apreciarán que no se muestran todas las características de una realización comercial en aras de la claridad y la comprensión. Los expertos en la técnica también apreciarán que el desarrollo de una realización comercial real que incorpore aspectos de las presentes invenciones requerirá numerosas decisiones específicas de implementación para lograr el objetivo final del desarrollador para la realización comercial. Si bien estos esfuerzos pueden ser complejos y consumir mucho tiempo, sin embargo, estos esfuerzos serían una tarea rutinaria para los expertos en la técnica que se benefician de esta divulgación.
Además, se debe entenderse que la fraseología y la terminología empleadas en el presente documento tienen fines descriptivos y no deben ser consideradas como limitantes. Por ejemplo, la utilización de un término singular, como "un, una" no pretende limitar el número de elementos. También la utilización de términos relacionales, tales como, entre otros, "arriba", "abajo", "izquierda", "derecha", "superior", "inferior", "debajo", "encima", "lateral", se utilizan en la descripción para una mayor claridad en referencia específica a las figuras y no pretenden limitar el alcance de la invención ni las reivindicaciones adjuntas. Otros sistemas, métodos, características y ventajas de la invención resultarán evidentes para los expertos en la técnica tras el examen de las figuras y la descripción detallada.
Los expertos en la técnica apreciarán que se pueden realizar cambios en las realizaciones descritas anteriormente sin apartarse del concepto de la invención de las mismas. Se entiende, por lo tanto, que la invención descrita en este documento no se limita a las realizaciones particulares descritas, sino que pretende cubrir modificaciones dentro del alcance de la presente invención tal como está definida en las reivindicaciones adjuntas.
La FIG. 1 ilustra una sección transversal a través de un acople a presión 1 antes de la aplicación de una acción de presión. El acople a presión 1 comprende un casquillo 10 diseñado para aceptar un tubo (no mostrado) y, después de una reducción diametral mediante una herramienta de presión (no mostrada), para proporcionar una junta estanca al gas/agua con dicho tubo que también tiene un anillo de obturación 20 así como un anillo de agarre 30 dispuesto entre el casquillo 10 y el tubo.
El casquillo 10, que es preferiblemente un casquillo metálico 10 de estructura conocida, puede ser incorporado a los acoples para proporcionar variación direccional, reducción del diámetro del tubo o unión a conexiones roscadas. Está provisto de un escalón 11 para detener la introducción del tubo, un cono 12 para facilitar la introducción del tubo, que se verá al menos parcialmente disminuido al aplicar una acción de presión para cerrar el conjunto de unión, y un rebaje 13 para el alojamiento, en la dirección de la inserción del tubo, primero el anillo de agarre 30 y detrás del anillo de agarre 30 el anillo de obturación 20, con una pestaña 14 del manguito 10 en la boca abierta del mismo que asegura el anillo de agarre 30 así como el anillo de obturación 20 dentro del rebaje 13.
No se requiere separador como el que se utiliza en la tecnología conocida. Más adelante se describe una explicación del razonamiento técnico respecto a la omisión de un separador.
El anillo de agarre 30 se ilustra más claramente en la FIG. 2. Una pluralidad de secciones deliberadamente debilitadas, provistas en forma de muescas 31,32, preferiblemente separadas uniformemente, se extienden alrededor del diámetro del anillo de agarre 30 y están dispuestas para reducir la fuerza necesaria durante la acción de presión para reducir el diámetro del conjunto de unión. Durante el prensado, el anillo de agarre 30 y las muescas 31, 32 se deforman permitiendo la reducción del diámetro. Esta reducción del diámetro induce el acoplamiento del borde interior del anillo de agarre 30 y del tubo insertado. El diseño mantiene una distribución uniforme del acoplamiento entre el tubo y el borde de agarre alrededor de su diámetro.
La versión ilustrada de la FIG. 2 muestra una forma específica de secciones de debilitamiento. Podría haber otras variaciones que sean efectivas en diversos grados. Es beneficioso el uso de tales formas para proporcionar una reducción efectiva del diámetro sin el empleo de fuerzas más allá de las capacidades de una herramienta de presión fácilmente disponible.
Las variaciones de las muescas 31 a 31" se ilustran en las FIGS. 3a, 4a, 5a y sus detalles isométricos relacionados en las FIGS. 3b, 4b y 5b. En estos casos, las muescas sin una forma específica se utilizan para crear puntos débiles en el anillo de agarre 30. En los casos de las FIGS. 3a, 4a y 5a, las muescas 31', 31" y 31"' se muestran en un borde del anillo de agarre 30. También es posible que las muescas estén dispuestas por pares o dispuestas como se muestra en la FIG. 2.
El material del anillo de agarre 30 elegido por sus cualidades de dureza y resistencia a la corrosión es acero inoxidable, aunque se pueden utilizar otros materiales con dureza y resistencia a la corrosión adecuadas, ya sean inherentes o añadidas a través de recubrimientos. La dureza del material es fundamental para proporcionar una penetración suficiente del borde de agarre en el tubo insertado y también para proporcionar resistencia a la deformación del borde cuando se aplican fuerzas de tracción debido a la presurización de la unión completa. También es concebible que tal configuración se pueda dividir en un punto elegido alrededor del diámetro del anillo de agarre 30 y seguir funcionando de manera efectiva.
El mecanismo de agarre se explica ahora con mayor detalle haciendo referencia a las FIGS. 6a a 8b.
FIG. 6a es una vista en alzado frontal del anillo de agarre 30 de la FIG. 2, y la FIG. 6b ilustra una sección proyectada a través de A-A de la FIG. 6a. El anillo de agarre 30 está diseñado de la siguiente manera:
D1 y D2 son los diámetros exterior e interior del anillo de agarre 30, respectivamente. D1 se elige para encajar dentro del rebaje del casquillo 13, mientras que D2 se elige para que sea más grande que el diámetro exterior de un tubo de entrada para asegurar una junta hermética como se explica más adelante. L1 es la longitud del anillo de agarre 30 en la dirección de inserción del tubo y se elige para que tenga la longitud suficiente para evitar la rotación de la sección cuando se aplican fuerzas de tracción al conjunto de unión.
A1 son ángulos de chaflán proporcionados para reducir el acoplamiento circunferencial con el tubo durante el prensado y, por lo tanto, reducir las fuerzas requeridas. El ángulo de chaflán puede ser de aproximadamente 20° y no debe exceder los 45°.
El rectángulo B en la FIG. 6b destaca una sección a través de la parte principal del anillo de agarre 30 y muestra un borde de agarre o más bien un diente 33 que está vuelto hacia el tubo en un conjunto de unión. El diente 33 se muestra ampliado en la FIG. 7 con su ángulo de agarre A2. Se ha demostrado que el ángulo de agarre A2 es ventajoso por encima de 45°. A 45° o menos, el borde de agarre interior se puede distorsionar y producir fallos en la unión cuando se aplican fuerzas de tracción inducidas por presiones de ensayo predeterminadas. Por supuesto, es posible utilizar ángulos A2 más pequeños si se utilizan materiales más duros, pero implicaría mayores costes. Además, donde se encuentran fuerzas de tracción menores, se reduce la necesidad de un mayor grado de ángulo inclusivo A2.
El anillo de agarre está provisto de una cara 35 que se muestra mejor en la FIG. 7 junto al anillo de obturación 20. Esta cara 35 junto con el rebaje 13 define una cavidad para sujetar el anillo de obturación 20 en posición. Para evitar una migración del material del anillo de obturación fuera de esta cavidad, en particular dentro de la zona del anillo de agarre 30, la cara 35 se extiende sustancialmente radialmente, estando en la dirección vertical en las figuras. Así, la cara 35 forma una cara de apoyo con un ángulo A3 con el rebaje 13 de aproximadamente 90°.
El círculo C en la FIG. 6b destaca una sección de debilitamiento en forma de dos muescas opuestas 31 y 32. L es la separación entre los dientes vecinos 33 en el lado de agarre u obturación del anillo de agarre 30. Las longitudes L5 a L9 definen las muescas opuestas 31 y 32 del anillo de agarre 30 y que se muestra en la FIG. 8a facilitan el colapso del diámetro del anillo de agarre. Una muesca 31 tiene una longitud radial L7 y una longitud axial L8 y la otra muesca 31 tiene una longitud radial L5 y una longitud axial L6, estando separadas las dos muescas por una longitud L9 en una dirección axial. Durante una operación de prensado, las fuerzas implicadas en el conjunto de unión hacen que las muescas 31 y 32 colapsen para adoptar una forma como la que se muestra en la FIG. 8b con una longitud axial L10 y L11 menor que L8 y L6, respectivamente. La reducción de la longitud L6 (L8) a un valor menor L11 (L1 O) también es beneficiosa para evitar cualquier posible extrusión a alta presión de los medios de obturación a través de cualquiera de las separaciones L.
La alineación radial de los bordes de agarre interiores de los dientes 33 y los bordes exteriores del anillo de agarre 30 que están vueltos hacia el casquillo 10 se mantiene durante la deformación. Esto es beneficioso tanto para la obturación como para el acoplamiento del tubo. El espacio en el que la obturación necesita operar no es violado y el mantenimiento de la alineación radial de los dientes 33 proporciona una fuerza consistente para retener el tubo bajo tensión inducida por presión.
A continuación, se describe el diseño especial del anillo de obturación 20 de la presente divulgación haciendo referencia a las FIGS. 9 a 11
La utilización de una junta tórica es conocida en los acoples a presión. Pero la forma de casquillo con un rebaje sustancialmente rectangular 13 no se adapta idealmente a una junta tórica de este tipo. Aunque la longitud interior radial L12 del rebaje 13 mostrado en la FIG. 9 se elige para proporcionar la compresión deseada del anillo de obturación, no es suficiente para evitar el posible desplazamiento de una junta tórica durante la inserción del tubo si se utiliza una junta tórica de un diámetro equivalente a (o mayor que) L14, siendo L14 mayor que L12. Esto ha llevado en el pasado al desarrollo e inclusión de piezas separadoras particulares para evitar el desplazamiento de la junta tórica.
Para que las obturaciones funcionen correctamente, el área de la sección transversal del rebaje 13 debe proporcionar al menos un área equivalente al anillo de obturación 20, y se debe tener en cuenta que el anillo de agarre 30 tiene un movimiento lineal algo limitado en la condición de unión sin presión y, por lo tanto, se podría mover a una posición en donde, si se utilizara una junta tórica, se invadiría el área de sección transversal necesaria. Los diseños anteriores han respondido a este problema con separadores especiales.
La disposición de la FIG. 9 prescinde de la necesidad de tales separadores. Se puede producir una distorsión localizada en forma de reducción del diámetro del tubo en las inmediaciones de los bordes de agarre. En el caso de que se utilice una junta tórica, la junta tórica podría migrar, ya sea antes de presionar o mediante un movimiento inducido por la presión después de presionar, al área reducida del tubo adyacente a los bordes de agarre. Esto podría dar lugar a un fallo de la unión por fuga del medio interior. Con la forma de obturación de la presente divulgación, esto se evita.
La forma del anillo de obturación 20 utilizado de acuerdo con la presente divulgación, y que se muestra mejor en las FIGS. 10 y 11, es autorregulable para proporcionar un área suficiente para la función de obturación después del prensado y está diseñado de la siguiente manera:
El anillo de obturación 20 tiene un diámetro exterior D3 que se elige para que sea, en todos los casos de tolerancia, mayor que el diámetro interior del rebaje 13. Esto asegura la provisión de una fuerza radial hacia el exterior que facilita al anillo de obturación 20 para que permanezca en su posición. El diámetro interior D4 del anillo de obturación 20 depende de D3 y L14 pero en todos los casos es menor que el diámetro exterior del tubo.
El anillo de obturación 20 tiene dos partes o caras diferentes, una primera cara 21 que está vuelta hacia el rebaje 13 y una segunda cara 22 que está vuelta hacia el tubo. La primera cara 21 está definida por una sección transversal sustancialmente rectangular con bordes suavizados (véanse las longitudes L15 y L16, así como los radios R1 y R2 en la FIG. 11) para encajar dentro del rebaje 13. La segunda cara 22 se elige para ayudar a evitar el desplazamiento de la obturación y tiene una sección transversal sustancialmente triangular con bordes suavizados (véanse los radios R2 y R3 en la FIG. 11) que forman un saliente con una longitud L14-L15. Si después de la inserción, un tubo es insertado formando un ángulo con el eje principal del casquillo 10, el efecto del contacto de borde de tubo con la cara 22 es empujar el anillo de obturación 20 radialmente hacia fuera evitando así el desplazamiento de la obturación. En este caso, el anillo de obturación 20 es simétrico para evitar un montaje incorrecto accidental, perdiendo esta prestación.
La longitud L13 en la FIG. 9 o L16 en la FIG. 11 definen la anchura del anillo de obturación 20 o más bien de su primera cara 21 y se eligen para proporcionar una distancia suficiente entre los dientes 33 o más bien sus bordes de agarre del anillo de agarre 30 y el anillo de obturación 20 o más bien su radio central R3 dentro del rebaje 13.
Además, la forma de la obturación descrita anteriormente proporciona mayores áreas de contacto entre la obturación y el tubo y entre la obturación y el casquillo que en el caso de que se utilizase una junta tórica. Esto proporciona un medio de obturación más seguro. En condiciones de funcionamiento en paralelo, la obturación proporcionaría una mayor longevidad debido a la mayor área de obturación empleada. Particularmente, en acoples de mayor tamaño
donde el coste de reemplazo es considerablemente más alto que el de los acoples de menor diámetro, esto es una ventaja considerable.
Las FIGS. 12 a 16 ilustran un conjunto de unión con un tubo 5 insertado. La FIG. 12 representa un conjunto de unión con el casquillo 10 que alberga un anillo de obturación especial 20' así como el anillo de agarre 30 dentro de su rebaje 13 para el acoplamiento con el tubo 5. El anillo de obturación 20' tiene una sección transversal sustancialmente triangular con bordes suavizados y dos rebajes 23' entre tres salientes 24' en su primera cara 21' orientada hacia el rebaje 13 del casquillo 10. La elección del diámetro exterior D3 del anillo de obturación 20' mayor que el diámetro interior del rebaje 13 del casquillo 10, el diámetro interior D4 del anillo de obturación 20' debe ser menor que el diámetro exterior del tubo 5, y la anchura L16 del anillo de obturación 20' debe ser mayor que la diferencia entre la anchura L18 del rebaje 13 y la anchura L17 del anillo de agarre 30 conducirá a que el material del anillo de obturación 20' cierre sustancialmente la cavidad prevista para el anillo de obturación 20' cuando se aplica una acción de presión al conjunto para asegurar el mismo. De hecho, el anillo de obturación 20' puede llenar mejor la cavidad definida por el casquillo 10 con su rebaje 13, el anillo de agarre 30 y el tubo 5 optimizando su función de obturación con el diseño representado en la FIG. 12
La FIG. 13 muestra la utilización del acople a presión de la FIG. 1 junto con el tubo 5 para proporcionar una disposición de junta. La FIG. 14 ilustra la utilización del anillo de agarre 30 que tiene el diseño que se muestra en la FIG. 2 en una configuración de casquillo diferente que tiene dos rebajes 13a y 13b, un rebaje 13a dispuesto para un anillo de obturación 20", y el otro rebaje 13b dispuesto para el anillo de agarre 30, y haciendo uso de una junta tórica común 20'. La FIG. 15 ilustra la utilización de un anillo de agarre 30' que difiere del de la FIG. 2 en la adición de una parte elevada hacia fuera o saliente 34' para acoplarse en una ranura circunferencial interior 15" del casquillo 10" para proporcionar un acoplamiento y posicionamiento seguros. La función de muelle inherente del anillo de agarre 30', provocada por sus características de debilitamiento, será forzada a la posición deseada durante el montaje, de modo que el casquillo 10" no necesita una pestaña para sujetar el anillo de agarre 30' en la posición deseada. La FIG. 16 ilustra la utilización de un anillo de agarre 30' similar al de la FIG. 14 dentro de un perfil de casquillo de presión diferente que tiene un rebaje 13'" para una junta tórica 20" y una boca abierta 16"' sin pestaña, pero con un rebaje 15'' para acoplar el anillo de agarre 30'.
Las FIGS. 17a, 17b y 17c son diagramas que ilustran el diseño de un anillo de agarre 100 para utilizar con la presente invención. La FIG. 17a es una vista en sección transversal del anillo de agarre 100 que muestra una superficie superior 110, una superficie inferior 120, una superficie lateral exterior 130 y una superficie lateral interior 140. La superficie lateral interior 140 es la superficie que está vuelta hacia el anillo de obturación.
Haciendo referencia a la FIG. 17b, se ilustra una vista ampliada de la parte A de la FIG. 17a. La superficie inferior 120 del anillo de agarre 100 tiene dos dientes o salientes interiores 150, 160 para morder el tubo. El primer saliente interior 150 está formado en la superficie lateral exterior 130 y el segundo saliente interior 160 está formado en la superficie lateral interior 140, y cada uno de los salientes interiores 150, 160 forma una sección transversal de triángulo rectángulo en ambos lados del anillo de agarre 100. La superficie superior 110 incluye tres dientes o salientes exteriores 170, 180, 190 que muerden el cuerpo de cobre del acople de tubería para evitar el movimiento bajo la carga de tracción producida por la presión del sistema. Haciendo referencia todavía a la FIG. 17b, los dos salientes interiores 150, 160 forman un ángulo de 45 grados con el eje vertical que es paralelo a cada una de la superficie lateral exterior 130 y la superficie lateral interior 140.
Haciendo referencia a la FIG. 17c, se ilustra una vista en alzado del anillo de agarre 100. Como se mencionó anteriormente, el anillo de agarre 100 tiene una abertura 105, de modo que el anillo no está completamente cerrado, sino que tiene forma de C. La abertura 105 de este ejemplo tiene forma de V con un vértice curvo.
Las FIGS. 17d y 17e son diagramas que ilustran otra realización de la abertura 105 para el anillo de agarre 100 ilustrado en las FIGS. 17a-17c. Haciendo referencia a la FIG. 17d, se ilustra una vista en alzado del anillo de agarre 100. La abertura 105 de este ejemplo tiene forma de V con un vértice triangular. Haciendo referencia a la FIG. 17e, se ilustra una vista en alzado del anillo de agarre 100. La abertura 105 de este ejemplo que no es acorde con la presente invención tiene una abertura que se extiende en línea recta y corta en ángulo con respecto a los lados del anillo de agarre 100.
Las FIGS. 18a, 18b y 18c son diagramas que ilustran el diseño del anillo de agarre 200. La FIG. 18a es una vista en sección transversal del anillo de agarre 200 que muestra una superficie superior 210, una superficie inferior 220, una superficie lateral exterior 230 y una superficie lateral interior 240. La superficie lateral interior 240 es la superficie que está vuelta hacia el anillo de obturación.
Haciendo referencia a la FIG. 18b, se ilustra una vista ampliada de la parte A de la FIG. 18b. La superficie inferior 220 del anillo de agarre 200 tiene tres dientes o salientes interiores 250, 255, 260 para morder el tubo. El primer saliente interior 250 está formado en la superficie lateral exterior 230 y el segundo saliente interior 260 está formado en la superficie lateral interior 240, y cada uno de los salientes interiores 250, 260 forma una sección transversal de triángulo rectángulo en ambos lados del anillo de agarre 200. Además, una tercer saliente interior 255 se extiende desde la mitad de la superficie inferior 220. La superficie superior 210 incluye tres dientes o salientes exteriores 270, 280, 290 que muerden el cuerpo de cobre del acople de tubería para evitar movimiento bajo carga de tracción causada por la
presión del sistema. Haciendo referencia todavía a la FIG. 18b, los dos salientes interiores 250, 260 forman un ángulo de 45 grados con el eje vertical que es paralelo a cada una de la superficie lateral exterior 230 y la superficie lateral interior 240.
Haciendo referencia a la FIG. 18c, se ilustra una vista en alzado del anillo de agarre 200. Como se mencionó anteriormente, el anillo de agarre 200 tiene una abertura 205 de modo que el anillo no está completamente cerrado, sino que tiene forma de C. La abertura 205 de este ejemplo tiene forma de V con un vértice curvo.
Las FIGS. 18d y 18e son diagramas que ilustran otra realización de la abertura 205 para el anillo de agarre 200 ilustrado en las FIGS. 18a-18c. Haciendo referencia a la FIG. 18d, se ilustra una vista en alzado del anillo de agarre 200. La abertura 205 de este ejemplo tiene forma de V con un vértice triangular. Haciendo referencia a la FIG. 18e, se ilustra una vista en alzado del anillo de agarre 200. La abertura 205 de este ejemplo que no es acorde con la presente invención tiene una abertura que se extiende en línea recta y corta en ángulo con respecto a los lados del anillo de agarre 200.
Las FIGS. 19a, 19b y 19c son diagramas que ilustran el diseño del anillo de agarre 300. La FIG. 19a es una vista en sección transversal del anillo de agarre 300 que muestra una superficie superior 310, una superficie inferior 320, una superficie lateral exterior 330 y una superficie lateral interior 340. La superficie lateral interior 340 es la superficie que está vuelta hacia el anillo de obturación.
Haciendo referencia a la FIG. 19b, se ilustra una vista ampliada de la parte A de la FIG. 19a. La superficie inferior 320 del anillo de agarre 300 tiene cuatro dientes o salientes interiores 350, 355, 360, 365 para morder el tubo. El primer saliente interior 350 está formado en la superficie lateral exterior 330 y el segundo saliente interior 360 está formado en la superficie lateral interior 340, y cada uno de los salientes interiores 350, 360 forma una sección transversal de triángulo rectángulo en ambos lados del anillo de agarre 300. Además, un tercer saliente interior 355 y un cuarto saliente interior 365 se extienden desde la mitad de la superficie inferior 320 y forman secciones transversales de triángulos en ángulo recto. La superficie superior 310 incluye tres dientes o salientes exteriores 370, 380, 390 que muerden el cuerpo de cobre del acople de tubería para evitar el movimiento bajo la carga de tracción provocada por la presión del sistema. Haciendo referencia todavía a la FIG. 19b, los dos salientes interiores forman un ángulo de 45 grados con el eje vertical que es paralelo a cada una de la superficie lateral exterior 330 y la superficie lateral interior 340.
Haciendo referencia a la FIG. 19c, se ilustra una vista en alzado del anillo de agarre 300. Como se mencionó anteriormente, el anillo de agarre 300 tiene una abertura 305 de modo que el anillo no está completamente cerrado, sino que tiene forma de C. La abertura 305 de este ejemplo tiene forma de V con un vértice curvo.
Las FIGS. 19d y 19e son diagramas que ilustran otra realización de la abertura 305 para el anillo de agarre 300 ilustrado en las FIGS. 19a-19c. Haciendo referencia a la FIG. 19d, se ilustra una vista en alzado del anillo de agarre 300. La abertura 305 de este ejemplo tiene forma de V con un vértice triangular. Haciendo referencia a la FIG. 19e, se ilustra una vista en alzado del anillo de agarre 300. La abertura 305 de este ejemplo que no es acorde con la presente invención tiene una abertura que se extiende en línea recta y corta en ángulo con respecto a los lados del anillo de agarre 300.
En todos los ejemplos descritos anteriormente en las FIGS. 17a-19e, los dientes o salientes de los anillos de agarre 100, 200, 300 pueden formar un ángulo de 45 grados o de 90 grados. Los dientes o salientes pueden estar separados uniformemente; por ejemplo, los dientes superiores pueden estar a 1,5 mm del borde y separados 3 mm entre sí. Para el anillo de agarre 100, los dientes inferiores pueden estar en el borde y separados 9 mm. Para el anillo de agarre 200, dos dientes inferiores pueden estar en el borde y separados 9 mm y separados por un diente inferior central. Para el anillo de agarre 300, dos dientes inferiores pueden estar en el borde y separados 9 mm, y dos dientes inferiores pueden estar separados 3,5 mm de los dientes desde el borde y separados 2 mm entre sí. Además, el ángulo formado por las aberturas en forma de V en los ejemplos descritos anteriormente puede ser de 45 grados desde la horizontal y la abertura puede tener un espesor de 3 mm.
Claims (10)
1. Un acople a presión (1), que comprende:
un casquillo (10, 10', 10", 10'') que define en un extremo una abertura para la inserción de un extremo de un tubo (5);
un anillo de obturación (20, 20', 20") dentro del casquillo (10, 10', 10", 10"); y
un anillo de agarre (100, 200, 300) dentro del casquillo (10, 10', 10", 10"), dispuesto delante del anillo de obturación (20, 20', 20") en la dirección de inserción del tubo (5),
en donde el anillo de agarre (100, 200, 300) está provisto de una abertura (105, 205, 305) cuyo tamaño se puede reducir deformando el anillo de agarre (100, 200, 300) al aplicar una acción de presión sobre el casquillo (10, 10', 10", 10") de manera que se reduce el diámetro interior del anillo de agarre (100, 200, 300),
el diámetro interior del anillo de agarre (100, 200, 300) se selecciona para que sea mayor que el diámetro exterior del tubo (5) antes de reducir el tamaño de la abertura (105, 205, 305) al aplicar una acción de presión, y
el anillo de agarre (100, 200, 300) tiene dos superficies de extremo que se extienden perpendicularmente al eje longitudinal del anillo de agarre, así como una superficie superior (110, 210, 310) y una superficie inferior (120, 220, 320),
caracterizado por que
la abertura (105, 205, 305) se extiende desde una superficie de extremo hasta la otra superficie de extremo del anillo de agarre (100, 200, 300) y tiene forma de V y vértice curvo, y
la superficie superior (110, 210, 310) del anillo de agarre (100, 200, 300) tiene uno o más dientes o salientes de anillo de agarre (170, 180, 190, 270, 280, 290, 370, 380, 390) y la superficie inferior (120, 220, 320) del anillo de agarre (100, 200, 300) tiene uno o más dientes o salientes de anillo de agarre (150, 160, 250, 255, 260, 350, 355, 360), en donde
• la superficie superior (110) tiene tres dientes o salientes de anillo de agarre (170, 180, 190) y la superficie inferior (120) tiene dos dientes o salientes de anillo de agarre (150, 160), en donde los tres dientes o salientes superiores (170, 180, 190) están formados en el centro del anillo de agarre (100), y los dos dientes o salientes inferiores (150, 160) están formados en un borde del anillo de agarre (100), o
• la superficie superior (210) tiene tres dientes o salientes de anillo de agarre (270, 280, 290) y la superficie inferior (220) tiene tres dientes o salientes de anillo de agarre (250, 255, 260), en donde los tres dientes superiores o salientes (270, 280, 290) se forman en un centro del anillo de agarre (200), y los tres dientes o salientes inferiores (250, 255, 260) están formados con dos en un borde del anillo de agarre (200) y uno en el medio del anillo de agarre (200), o
• la superficie superior (310) tiene tres dientes o salientes de anillo de agarre (370, 380, 390) y la superficie inferior (320) tiene cuatro dientes o salientes de anillo de agarre o salientes (350, 355, 360, 365), en donde los tres dientes o salientes superiores (370, 380, 390) están formados en el centro del anillo de agarre (300), y los cuatro dientes o salientes inferiores (350, 355, 360, 365) están formados dos en un borde del anillo de agarre (300) y dos en el medio del anillo de agarre (300).
2. El acople a presión de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la abertura en forma de V (105, 205, 305) forma un ángulo que es sustancialmente de 45 grados con respecto a un eje horizontal perpendicular al eje longitudinal del anillo de agarre (100, 200, 300).
3. El acople a presión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la abertura (105, 205, 305) se extiende sustancialmente de forma axial.
4. El acople a presión de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dichos uno o más dientes o salientes de agarre (34', 150 - 190, 250 - 290, 350 - 390) forman un ángulo de 45 grados o 90 grados y/o están uniformemente separados.
5. El acople a presión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el anillo de agarre (100, 200, 300) está dispuesto dentro de un rebaje (13, 13", 13''') del casquillo (10, 10", 10'') junto con el anillo de obturación (20, 20') o dentro de un rebaje (13b) del casquillo (10') separado del rebaje (13a) del casquillo (10') para el anillo de obturación (20") o dentro de una boca ensanchada (16") del casquillo (10") separado del rebaje (13") del anillo de obturación (20").
6. El acople a presión de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el anillo de agarre y el anillo de obturación (20, 20') están dispuestos uno al lado del otro dentro del mismo rebaje (13), teniendo una sección transversal sustancialmente rectangular, con la cara del anillo de agarre vuelta hacia el anillo de obturación formando un apoyo de anillo de obturación con un ángulo de apoyo con respecto a la superficie interior del casquillo dentro del rebaje de 90 grados ± 10 grados.
7. El acople a presión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el anillo de obturación tiene al menos uno de un diámetro exterior (D3) que se selecciona para que sea mayor que el diámetro interior del rebaje, un diámetro interior (D4) que se selecciona para que sea mayor que el diámetro exterior del tubo, y/o una anchura que se selecciona para que sea mayor que la anchura de la cavidad definida por la anchura (L18) del rebaje del casquillo menos la anchura (L17) del anillo de agarre o la anchura del rebaje separado del casquillo.
8. El acople a presión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el anillo de obturación (20) tiene al menos una de una primera parte o cara (21) que está vuelta hacia el rebaje (13) del casquillo (10) que está definida por un de sección sustancialmente rectangular, una segunda parte o cara (22) vuelta hacia el tubo que está definida por una sección sustancialmente triangular o que forma un saliente, o una sección transversal que es simétrica respecto a un plano perpendicular a su eje o sustancialmente triangular con bordes suavizados.
9. El acople a presión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el anillo de obturación (20') tiene una sección transversal sustancialmente triangular con bordes suavizados y dos rebajes (23') entre tres salientes (24') en su primera cara (21') que está vuelta hacia el rebaje (13) del casquillo (10).
10. Un conjunto de unión con un acople a presión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores y un tubo (5) insertado en el acople a presión (1).
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