ANILLO DE SUJECION PARA LA UNION DE TUBOS DE PARED DELGADA.

Anillo de sujeción abierto de una sola pieza que sirve para unir tubos de pared delgada con bridas extremas,

en el que los extremos del mismo pueden ser contraídos con un tensor y el cual presenta una sección transversal sustancialmente de forma de U con alas aplicadas a las bridas extremas, cuyas alas están unidas una con otra a través de un seno central que se extiende en dirección aproximadamente paralela a los bordes frontales de las bridas extremas, y presentan cantos de sujeción que sobresalen en dirección a las bridas extremas, entran en contacto lineal con éstas y se extienden en dirección periférica, caracterizado porque en el anillo de sujeción (10, 20, 30, 40, 50, 60) está dispuesta entre la superficie interior del seno central (11, 21, 31, 41, 51, 61) y las superficies frontales (3, 6) de las bridas extremas (2, 5, 8, 9a) una cinta de junta (16, 26, 36, 46, 56, 66) consistente en material flexible y dotada de una sección trasversal aproximadamente rectangular, la cual puede desplazarse en la dirección periférica del anillo de sujeción (10, 20, 30, 40, 50, 60), porque la distancia entre los extremos (69) de la cinta de junta (66) es más pequeña que la distancia entre los extremos (68) del anillo de sujeción (60), estando decalada la zona comprendida entre los extremos (69) de la cinta de junta (66) con respecto a la zona comprendida entre los extremos (68) del anillo de sujeción (60), y porque en el anillo de sujeción (60) está colocada en la zona de sus extremos (68), entre la superficie interior del seno central (61) y la cinta de junta (66), un elemento de puente (67) que está adaptado a la sección transversal interior del anillo de sujeción (60) y que puede desplazarse en dirección periférica

Anillo de sujeción para la unión de tubos de pared delgada.

La invención se refiere a un anillo de sujeción abierto que sirve para la unión de tubos de pared delgada con bridas extremas. Para afianzar este anillo de sujeción se ha previsto un tensor con el que se juntan los extremos del anillo de sujeción. Un anillo de sujeción según el preámbulo de la reivindicación 1 es conocido, por ejemplo, por el documento US 2 937 893 o el documento DE 197 28 655 A1.

Los tubos de pared delgada, como los que se emplean, por ejemplo, en la técnica de succión, climatización y ventilación, son provisto, en medida creciente, de bridas perfiladas de chapa que se juntan con los anillos de sujeción citados y se unen de esta manera una con otra.

En la mayoría de los casos, es suficiente un tornillo con una longitud de atornillamiento correspondientemente grande o un tensor de palanca para cerrar este anillo de sujeción con rapidez y de manera sencilla. Esta clase de unión conduce a un considerable ahorro de tiempo de montaje en comparación con el tiempo para unir bridas consistentes en hierros planos o angulares, que tienen que unirse una con otra mediante un gran número de tornillos individuales.

Las bridas extremas pueden consistir en bridas perfiladas de chapa asentadas sobre los extremos de los tubos o conformadas en una sola pieza con éstos. Los anillos de sujeción adecuados para la unión de estas bridas tiene, según la clase de junta, unos perfiles de sección transversal diferentes. Los anillos de sujeción más difundidos tienen perfiles de sección transversal de forma de V. Más raros son los perfiles de sección transversal de forma de U u otras formas.

La forma más sencilla de una brida conformada consiste en un reborde vertical o un rebordeado. Para fabricar estas bridas se pliega el extremo de tubo hacia fuera con el ángulo correcto o bien se le rebordea con herramientas de rodillos. Un anillo de sujeción sencillo configurado en forma de una abrazadera acanalada sirve para unir tales bridas configuradas como rebordes verticales.

Sin embargo, esta clase de unión que, ciertamente es barata, no es hermética al aire ni estable.

Para establecer uniones herméticas al aire y más estables son más adecuados anillos de sujeción de forma de V o de U en sección transversal, en los cuales se coloca una cinta de junta para producir la hermeticidad al aire.

La cinta de junta puede estar colocada también entre las superficies mutuamente opuestas de las bridas extremas de tubo.

Tales anillos de sujeción son adecuados también en principio para la unión de bridas de sección transversal circular que se rebordean usualmente contra los extremos de los tubos.

En el caso de mayores requisitos impuestos a la hermeticidad y a la estabilidad, son más adecuadas unas bridas de tubo de forma cónica que se unen una con otra por medio de anillos de sujeción asentados de forma de V en sección transversal. Estas bridas de tubo pueden estar también asentadas o conformadas. En esta clase unión el sellado se efectúa por medio de cintas de junta colocadas en la zona del vértice o entre las superficies mutuamente opuestas de las bridas.

Estas uniones por bridas cónicas han dado muy buenos resultados en la práctica debido a que en el montaje los extremos de los tubos son arrastrados por medio del anillo de brida axialmente uno hacia otro y también son orientados en dirección radial. Esta doble función se desempeña de manera óptima cuando las superficies exteriores de las bridas de los tubos y, correspondientemente, las superficies interiores de los anillos de sujeción presentan una inclinación de aproximadamente 60º con respecto a la pared del tubo.

Sin embargo, a pesar de las ventajas expuestas, esta unión adolece también de deficiencias bastante considerables, a saber:

a) Al contraer el anillo de sujeción hay que vencer una resistencia de rozamiento considerable. La causa de ello es que las superficies exteriores cónicas de las bridas de los tubos y las superficies interiores correspondientes del anillo de sujeción se aplican una a otra con una gran extensión en todo el perímetro, lo que, dado que las superficies están casi siempre galvanizadas, es decir que son rugosas, conduce a un considerable rozamiento. Si se cierra el anillo de sujeción hasta el punto de que las superficies citadas se toquen estableciendo un acoplamiento de complementariedad de fuerza, la fuerza de tracción del único tensor no es entonces ya suficiente para contraer completamente el anillo de sujeción en todo el perímetro. Por el contrario, la fuerza de sujeción se desarrolla exclusivamente en la zona del tensor, ya que, a causa del fuerte rozamiento, esta fuerza no se retransmite a la zona más alejada de las superficies. La consecuencia es que el anillo de sujeción y, por tanto, las bridas de tubo se deforman irregularmente.

La desigual distribución de la fuerza de sujeción tiene la consecuencia de que la junta pegada en el vértice del anillo de sujeción de forma de V en sección transversal es comprimida con diferente fuerza, lo que tiene como consecuencia una junta empeorada.

Se ha intentado ciertamente en el montaje una distribución mejor, es decir, simétrica, de la fuerza de sujeción dando para ello ligeros golpes con un martillo de goma sobre el perímetro exterior del anillo de sujeción.

Prescindiendo de que resulta con ello un retardo del montaje, esta medida no ofrece tampoco una seguridad suficiente para la distribución uniforme de la fuerza de sujeción ni para la obtención de un sellado uniforme.

b) Otro inconveniente resulta del hecho de que en las superficies de brida frontales se presenta también la resistencia de rozamiento explicada, especialmente cuando está pegada sobre estas superficies de brida una junta reforzadora del rozamiento. En efecto, si se cierra el anillo de sujeción, las bridas son arrastradas axialmente una hacia otra por medio de sus superficies oblicuas. La junta es comprimida entonces entre las superficies de brida antes de que se presente la acción de centrado radial en la zona del vértice del anillo de sujeción de forma de V en sección transversal. La consecuencia es que los ejes de los tubos y, por tanto, las paredes de los tubos ya no están alineados entre ellos, sino que están decalados entre ellos. Ya no pueden ser alineados ni siquiera apretando adicionalmente el anillo de sujeción, ya que esto es impedido por el rozamiento de las superficies de brida o de la junta. Sin embargo, esto tiene la consecuencia de que, estando cerrada la unión, se forma en el interior del tubo un talón que conduce a una alteración de la corriente de aire y a deposiciones de material en la zona de este talón, lo que dificulta la limpieza posterior.

En uniones de brida en las que está pegada en el vértice del anillo de sujeción una junta de goma espumada resulta la misma problemática, ya que la presión de la junta relativamente blanda no es suficiente para alinear los ejes de los tubos en contra del rozamiento de las superficies de brida.

c) Resulta una problemática adicional en el caso de anillos de sujeción de forma de V en sección transversal debido a que la alineación de las bridas de tubo a unir una con otra, concretamente el desplazamiento transversal de las dos bridas de tubo en dirección radial hasta el vértice de la V del anillo tensor o de la junta pegada en esta zona, depende enteramente de cuándo se toquen las superficies frontales de las bridas. Ya con ligeras desviaciones de forma de estas bridas, las cuales no son raras en perfiles de chapa de esta clase, las profundidades de penetración de las dos bridas de tubo ya no coinciden una con otra, lo que tiene como consecuencia el efecto de desplazamiento axial ya explicado bajo b).

Para tener en cuenta estas circunstancias, es decir, para compensar las desviaciones, se tiene que emplear una junta alta, blanda y flexible que se pegue dentro del vértice de la V del anillo de sujeción. Son adecuadas para ello juntas de material espumado. Estas juntas son ciertamente suficientes para sellar presiones medias de aire usuales en la técnica de ventilación, pero son completamente inadecuadas para presiones muy altas o incluso para sellados estancos al agua y al aceite.

La presente invención se basa en el problema de crear un anillo de sujeción de la clase explicada e indicada en el preámbulo de la reivindicación 1, que no posea estos inconvenientes. Este anillo de sujeción tiene también una sección transversal sustancialmente de forma de U, que consiste...

1. Anillo de sujeción abierto de una sola pieza que sirve para unir tubos de pared delgada con bridas extremas, en el que los extremos del mismo pueden ser contraídos con un tensor y el cual presenta una sección transversal sustancialmente de forma de U con alas aplicadas a las bridas extremas, cuyas alas están unidas una con otra a través de un seno central que se extiende en dirección aproximadamente paralela a los bordes frontales de las bridas extremas, y presentan cantos de sujeción que sobresalen en dirección a las bridas extremas, entran en contacto lineal con éstas y se extienden en dirección periférica, caracterizado porque en el anillo de sujeción (10, 20, 30, 40, 50, 60) está dispuesta entre la superficie interior del seno central (11, 21, 31, 41, 51, 61) y las superficies frontales (3, 6) de las bridas extremas (2, 5, 8, 9a) una cinta de junta (16, 26, 36, 46, 56, 66) consistente en material flexible y dotada de una sección trasversal aproximadamente rectangular, la cual puede desplazarse en la dirección periférica del anillo de sujeción (10, 20, 30, 40, 50, 60), porque la distancia entre los extremos (69) de la cinta de junta (66) es más pequeña que la distancia entre los extremos (68) del anillo de sujeción (60), estando decalada la zona comprendida entre los extremos (69) de la cinta de junta (66) con respecto a la zona comprendida entre los extremos (68) del anillo de sujeción (60), y porque en el anillo de sujeción (60) está colocada en la zona de sus extremos (68), entre la superficie interior del seno central (61) y la cinta de junta (66), un elemento de puente (67) que está adaptado a la sección transversal interior del anillo de sujeción (60) y que puede desplazarse en dirección periférica.

2. Anillo de sujeción según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de puente (67) es un anillo perfilado de chapa de forma de U en sección transversal.

3. Anillo de sujeción según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las alas (12-14; 22-24; 32-34; 42-44; 52-54; 62-64) tienen en sección transversal la forma de una V plana cuyo tramo interior (12, 22, 32, 42, 52, 62) unido con el seno central (11, 21, 31, 41, 51, 61) encierra con este seno un ángulo de menos de 90º, porque se une a este tramo (12, 22, 32, 42, 52, 62) un tramo exterior (14, 24, 34, 44, 54, 64) sobresaliente bajo un ángulo de más de 90º, y porque el sitio de empalme entre estos tramos forma un canto vivo de sujeción (13, 23, 33, 43, 53, 63).

4. Anillo de sujeción según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque la distancia entre los cantos de sujeción (13, 53), medida en la dirección axial de los tubos (1, 9), corresponde al doble del espesor de las bridas extremas (2, 9a) y porque el anillo de sujeción (10, 50) consiste en un material poco deformable elásticamente.

5. Anillo de sujeción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la distancia de los cantos de sujeción (23, 33, 43), medida en la dirección axial de los tubos (1, 4, 7), es más pequeña que el doble del espesor de las bridas extremas (2, 5, 8) y porque las alas (22-24; 32-34; 42-44) del anillo de sujeción (20, 30, 40) están construidas con elasticidad de muelle.