CONECTOR DE MANGUERA.

Pieza extrema (200) para terminar un extremo de una manguera (10) que comprende un cuerpo tubular (12) de material flexible dispuesto entre unos elementos de sujeción interior y exterior (22,

24), comprendiendo la pieza extrema un elemento interior (202) adaptado para disponerse por lo menos parcialmente en el interior de la manguera; un elemento de estanqueidad (204, 206) adaptado para cerrar herméticamente al menos parte del cuerpo tubular completamente alrededor de la circunferencia entre el elemento de estanqueidad y el elemento interior; y unos medios de transferencia de carga separados (208, 210, 212) adaptados para transferir las cargas axiales aplicadas a la manguera alrededor del elemento de estanqueidad a fin de reducir, o eliminar, la carga axial en la manguera entre el elemento de estanqueidad y el elemento interior, caracterizada porque el elemento de estanqueidad comprende un anillo de estanqueidad interior (204) y un anillo partido exterior (206) que puede apretarse a fin de forzar el acoplamiento del anillo de estanqueidad con el cuerpo tubular y el elemento interior

La presente invención se refiere a una manguera, y más particularmente se refiere a una manguera que presenta una resistencia axial mejorada. La invención se refiere especialmente a una manguera que pueda utilizarse en condiciones criogénicas. La invención se refiere asimismo a una pieza extrema para una manguera y a un procedimiento de fabricación de una manguera.

Las aplicaciones habituales de las mangueras comprenden el bombeo de fluidos desde un depósito de fluidos sometido a presión. Los ejemplos comprenden el suministro de petróleos para la calefacción doméstica o de LPG (gases licuados de petróleo) a una caldera; el transporte de los líquidos y/o gases petrolíferos producidos desde una plataforma de producción fija o flotante hasta la bodega de carga de un barco, o desde una bodega de carga de un barco a una unidad de almacenamiento con base en tierra; la distribución del combustible a coches de carreras, especialmente durante la recarga del combustible en la Fórmula 1; y el transporte de fluidos corrosivos, tales como el ácido sulfúrico.

Resulta muy conocido el uso de una manguera en el transporte de fluidos, tales como gases licuados a bajas temperatura. Dicha manguera se utiliza habitualmente para transportar gases tales como gas natural licuado (LNG) y gas propano licuado (LPG).

A fin de que la manguera resulte suficientemente flexible, cualquier longitud determinada ha de encontrarse al menos parcialmente construida con materiales flexibles, es decir, materiales no rígidos.

La estructura de dicha manguera comprende generalmente un cuerpo tubular de material flexible dispuesto entre unos alambres de retención interiores y exteriores enrollados helicoidalmente. Resulta habitual que los dos alambres se encuentren enrollados en el mismo paso, pero que presenten un desplazamiento en su enrollamiento de medio paso entre sí. El cuerpo tubular habitualmente comprende unas capas interior y exterior con una capa intermedia hermética. Las capas interior y exterior proporcionan a la estructura la resistencia para transportar el fluido en la misma. Habitualmente, las capas interior y exterior del cuerpo tubular comprenden unas capas de un tejido formado por un poliéster tal como el tereftalato de polietileno. La capa intermedia hermética proporciona estanqueidad a fin de evitar que el fluido penetre en la manguera y habitualmente consiste en una película polimérica.

Los alambres de retención se aplican habitualmente bajo tensión alrededor de las superficies interior y exterior del cuerpo tubular. Los alambres de retención sirven principalmente para conservar la forma geométrica del cuerpo tubular. Además, el alambre exterior puede servir también para impedir una deformación tangencial excesiva de la manguera cuando se somete a una presión elevada. Los alambres interior y exterior también pueden servir para evitar que se aplaste la manguera.

Una manguera del presente tipo general se describe en la publicación de la patente europea nº 0076540A1. La manguera descrita en dicha memoria comprende una capa intermedia de polipropileno orientada biaxialmente, de la que se comenta que aumenta la capacidad de la manguera para resistir las roturas producidas por las flexiones repetidas.

Otra manguera se describe en el documento GB-2223817A. La manguera descrita en dicha publicación consiste en una manguera compuesta que comprende un núcleo metálico helicoidal interior, una pluralidad de capas de fibras y películas de materiales plásticos enrollada al núcleo, al menos una capa de tela de fibra de vidrio y al menos una capa de papel de aluminio dispuestas adyacentes entre sí y enrolladas sobre los materiales plásticos, y una matriz metálica helicoidal exterior. Dicha manguera se supone que resulta apta para transportar combustibles y petróleos inflamables.

Otra manguera se describe en el documento GB-1034956A. La manguera descrita en dicha solicitud consiste en una manguera eléctrica o conducto, es decir, se pretende que sostenga cables eléctricos en vez de transportar fluidos. Como resultado de ello, las consideraciones implicadas en el diseño de dicha manguera resultan completamente distintas a las descritas en el documento EP-0076540A1 y en el documento GB-2223817A. La manguera descrita en el documento GB-1034956A comprende:

(i) un alambre enrollado helicoidalmente dispuesto internamente;

(ii) una manguera de neopreno extruida que rodea el alambre interior;

(iii) un refuerzo metálico trenzado que rodea el tubo de neopreno;

(iv) un cordón de nailon dispuesto helicoidalmente al refuerzo;

(v) una lona que envuelve la cuerda de nailon y el refuerzo; y

(vi) un alambre externo enrollado helicoidalmente dispuesto alrededor de la envoltura de lona.

El refuerzo metálico trenzado se dispone de modo que siga las circunvoluciones del alambre interior al enrollar temporalmente otro alambre alrededor del refuerzo durante la fabricación de la manguera.

El documento GB323352 da a conocer un acoplamiento de tubo para su utilización con una manguera flexible protegida externamente.

Diversas aplicaciones de mangueras requieren que se soporte la manguera a lo largo de su longitud. Ello se aplica especialmente al transporte de los líquidos y/o gases producidos mencionados anteriormente. Sin un soporte adicional, las mangueras convencionales con frecuencia no pueden soportar su propio peso o el peso del fluido contenido en las mismas.

La presente invención se refiere asimismo a una mejora en la terminación de los extremos de la manguera.

Según un aspecto de la invención, está prevista una pieza extrema para una manguera, tal como se define en la reivindicación 1.

Según otro aspecto de la invención, está prevista una manguera que incorpora la pieza extrema, tal como se define en la reivindicación 12.

Según otro aspecto de la invención, está previsto un procedimiento para fabricar una manguera que incorpore la pieza extrema, tal como se define en la reivindicación 15.

Otras características de la invención serán definidas en las reivindicaciones subordinadas.

Otras características preferidas de la manguera que incorpora la pieza extrema se describirán a continuación. La manguera comprende preferentemente un cuerpo tubular de material flexible dispuesto entre unos elementos de sujeción interiores y exteriores, comprendiendo además la manguera unos medios de refuerzo axial adaptados para reducir la deformación del cuerpo tubular cuando el cuerpo tubular está sometido a tensión axial, y los medios de refuerzo axial están adaptados además para ejercer una fuerza radial hacia el interior por lo menos en parte del cuerpo tubular cuando los medios de refuerzo axial están sometidos a tensión axial.

En una forma de realización particularmente preferida, la deformación a la ruptura del cuerpo tubular y el sistema de resistencia axial se encuentra comprendida entre el 1 y el 10%. Más preferentemente la deformación a la ruptura superior al 5% a temperatura ambiente y en temperaturas criogénicas.

Mediante dicha disposición, el sistema de resistencia axial mejora la capacidad de la manguera para hacer frente a las tensiones axiales, al mismo tiempo que puede contribuir a la integridad estructural de la manguera durante la tensión axial al presionar contra al menos una parte del cuerpo tubular. Además, los materiales del cuerpo tubular y el sistema de resistencia axial resultan ventajosamente compatibles de modo que cada uno de ellos funciona de un modo similar cuando se encuentran en funcionamiento, de modo que ni un solo componente se encuentra sometido a excesivas tensiones y esfuerzos. Ello significa que los materiales del cuerpo tubular y del sistema de resistencia axial responden al esfuerzo de un modo similar. Generalmente se necesita un esfuerzo de presión (para un componente cilíndrico) de al menos un 3% para el tipo de aplicaciones de la manguera que se prevén principalmente por la presente invención. Aunque el deslizamiento entre capas y la resistencia de los componentes orientados helicoidalmente justificarán parte de dicho deslizamiento, todavía se producirá un esfuerzo resultante del orden del 1% que actuará sobre los componentes estructurales de la pared de la manguera. Ello resulta comparable a un esfuerzo de deformación normal del 0,2% para los metales.

Resulta particularmente preferido que el sistema de resistencia axial comprenda un material no metálico, especialmente materiales plásticos – los materiales aptos...

1. Pieza extrema (200) para terminar un extremo de una manguera (10) que comprende un cuerpo tubular (12) de material flexible dispuesto entre unos elementos de sujeción interior y exterior (22, 24), comprendiendo la pieza extrema un elemento interior

(202) adaptado para disponerse por lo menos parcialmente en el interior de la manguera; un elemento de estanqueidad (204, 206) adaptado para cerrar herméticamente al menos parte del cuerpo tubular completamente alrededor de la circunferencia entre el elemento de estanqueidad y el elemento interior; y unos medios de transferencia de carga separados (208, 210, 212) adaptados para transferir las cargas axiales aplicadas a la manguera alrededor del elemento de estanqueidad a fin de reducir, o eliminar, la carga axial en la manguera entre el elemento de estanqueidad y el elemento interior, caracterizada porque el elemento de estanqueidad comprende un anillo de estanqueidad interior (204) y un anillo partido exterior (206) que puede apretarse a fin de forzar el acoplamiento del anillo de estanqueidad con el cuerpo tubular y el elemento interior.

2. Pieza extrema según la reivindicación 1, en la que el elemento interior es sustancialmente cilíndrico, y el anillo de estanqueidad está adaptado para recibir el elemento interior en su interior, de modo que el cuerpo tubular pueda apretarse entre la superficie exterior del elemento interior y la superficie interior del anillo de estanqueidad.

3. Pieza extrema según la reivindicación 1 ó 2, en la que el anillo partido es de acero inoxidable y el anillo de estanqueidad es de politetrafluoroetileno.

4. Pieza extrema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que los medios de transferencia de carga comprenden un elemento que se acopla con la manguera (208), un elemento de transmisión de carga (210) y un elemento extremo (212) fijado al elemento interior, siendo la disposición de tal modo que el elemento de estanqueidad esté dispuesto entre el elemento de transmisión de carga y el elemento extremo, y que el elemento que se acopla con la manguera y el elemento extremo estén conectados mediante el elemento de transmisión de carga.

5. Pieza extrema según la reivindicación 4, en la que el elemento que se acopla con la manguera está adaptado para acoplarse con la manguera de tal modo que por lo menos parte de las fuerzas axiales del interior de la manguera se transfieran desde la manguera al elemento que se acopla con la manguera.

6. Pieza extrema según la reivindicación 4 ó 5, en la que el elemento de transferencia de carga comprende una placa de transferencia de carga (214) que presenta una abertura (212b) adaptada para recibir la manguera a través de la misma, presentando la placa una superficie que puede encajar con el elemento que se acopla con la manguera, por lo que pueden transferirse las cargas desde el elemento que se acopla con la manguera hasta la placa.

7. Pieza extrema según la reivindicación 6, en la que el elemento de transferencia de carga comprende además una barra de transferencia de carga (216) fijada entre la placa y el elemento extremo para transferir las cargas desde la placa hasta el elemento extremo.

8. Pieza extrema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el elemento interior presenta un terminal de manguera (202a) que se adapta para extenderse en la zona terminal de la manguera, y un extremo inferior (202b) alejado del terminal de manguera, y estando dispuesto el elemento extremo en un lado el elemento de estanqueidad, adyacente al extremo inferior, y estando dispuesto el elemento que se acopla con la manguera en el otro lado del elemento de estanqueidad adyacente al terminal de manguera.

9. Pieza extrema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que el elemento de estanqueidad está adaptado para cerrarse herméticamente contra el cuerpo tubular independientemente de la aplicación de cargas axiales entre la manguera y el elemento interior.

10. Manguera que comprende un cuerpo tubular de material flexible dispuesto entre un alambre interior y exterior enrollados helicoidalmente, sirviendo el cuerpo tubular para transportar fluido a través de la manguera y para evitar la pérdida de fluido a través del cuerpo, caracterizada porque la manguera comprende además una pieza extrema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 ajustada a uno de sus extremos.

11. Manguera según la reivindicación 10, cuando está subordinada a la reivindicación 4, en la que el elemento que se acopla con la manguera está adaptado para fijar una parte de la manguera que está replegada por encima de una parte exterior del elemento que se acopla con la manguera.

12. Manguera según la reivindicación 11, que comprende además unos medios de refuerzo axial en forma de una trenza (20) alrededor de un cuerpo tubular, y en la que la trenza es la parte de la manguera que está replegada por encima de la parte exterior del elemento tubular.

13. Manguera según la reivindicación 10, 11 ó 12, en la que el cuerpo tubular se extiende entre el elemento interior y el elemento de estanqueidad.

14. Manguera según la reivindicación 10, 11, 12 ó 13, en la que el cuerpo tubular comprende por lo menos una capa de refuerzo y por lo menos una capa de estanqueidad.

15. Procedimiento de realización de una manguera, que comprende:

(a) enrollar un alambre alrededor de un mandril tubular para formar una espiral interior (22);

(b) enrollar un material laminar alrededor del mandril tubular y la espiral interior para proporcionar un cuerpo tubular formado de material laminar;

(c) enrollar un alambre alrededor del cuerpo tubular para formar una espiral exterior; y

(d) retirar la manguera del mandril; caracterizado porque comprende las etapas siguientes:

(e) disponer un elemento interior en un extremo abierto de la manguera;

(f) fijar unos medios de transferencia de carga a una superficie externa de la manguera; y

(g) fijar un elemento de estanqueidad que comprende un anillo de estanqueidad interior y un anillo partido exterior a una superficie externa del cuerpo tubular, y apretar el anillo partido para forzar al anillo de estanqueidad a que se acople con el cuerpo tubular y el elemento interior.

16. Procedimiento según la reivindicación 15, en el que los medios de transferencia de carga sirven para transferir cargas axiales aplicadas entre la manguera y el elemento interior de tal manera que dichas cargas axiales sean desviadas alrededor del elemento de estanqueidad para reducir o eliminar, cualquier carga axial en la manguera entre el elemento de estanqueidad y el elemento interior, y en el que en la etapa (g) la fijación del elemento de estanqueidad a la superficie externa del cuerpo tubular sella el elemento de estanqueidad contra el cuerpo tubular independientemente de la aplicación de cargas axiales entre la manguera y el elemento interior.

17. Procedimiento según la reivindicación 15 ó 16, que comprende además la etapa siguiente entre la etapa (b) y (c):

(h) estirar un elemento de refuerzo axial tubular por encima de un extremo libre del mandril, de manera que el mandril se extienda dentro del elemento de refuerzo axial, estirando a continuación el elemento de refuerzo axial a lo largo del mandril de manera que cubra por lo menos parcialmente el cuerpo tubular.

18. Procedimiento según la reivindicación 17, en el que los medios de refuerzo axial están fijados mediante los medios de transferencia de carga, y que comprende asimismo la siguiente etapa tras la etapa (f):

(i) replegar el elemento de refuerzo axial tubular por encima de una parte de los medios de refuerzo axial.