TUBERÍA O JUNTA DE EMPALME Y MÉTODO PARA FORMAR TAL JUNTA.

Antecedentes de la invención CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere en general a conexiones entre tramos de tubería, o entre tuberías y empalmes. Más particularmente, la invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento de conexión de dos tramos de tubería en una configuración de junta sujeta, mientras se emplea un segmento de bloqueo que tiene un tope automático para evitar el giro en exceso y la penetración de una espiga. DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA Debido a las fuerzas de empuje, el movimiento terrestre y las fuerzas mecánicas externas ejercidas sobre las tuberías, la industria ha centrado su atención sustancialmente en el problema de mantener las conexiones entre tramos adyacentes de tubería tras su instalación. El resultado de esta atención es un conjunto de diversas soluciones y enfoques conocidos en la técnica. La mayoría de estas soluciones pueden clasificarse o bien en juntas a presión o bien en juntas mecánicas. Las soluciones a presión se muestran a modo de ejemplo en la patente estadounidense n.º 2.953.398, y representan la mayoría de las conexiones de tubería de tramo recto. En una configuración típica, un extremo de espiga de una tubería se desliza al interior de un extremo de campana de otra tubería pasada una empaquetadura estrechamente ajustada. Una variación de la junta a presión se pone de manifiesto en la patente estadounidense n.º 2.201.372 concedida a Miller, que emplea un anillo a presión por compresión encajado en un borde especial de la campana, con el fin de ejercer presión sobre segmentos de bloqueo e introducirlos así en la espiga, sujetando la junta contra fuerzas de empuje. La patente estadounidense n.º 3.445.120 concedida a Barr, emplea asimismo una empaquetadura con segmentos de rigidización completamente encajados en la misma dispuestos generalmente de manera que éstos y la empaquetadura puedan rodar entre una posición de bloqueo y una libre. Puesto que la empaquetadura de Barr rueda bajo fuerzas de extracción, se pretende finalmente encontrar una posición en la que sea necesario comprimir el plano rigidizado para el rodamiento adicional, terminando en teoría el rodamiento y sujetando la junta. Ejemplos adicionales de soluciones propuestas que implican el uso de segmentos de bloqueo giratorios se dan a conocer en las memorias descriptivas de las patentes alemanas DE 27 54 984 A1, DE 34 05 988 A1 y en el documento US-A-3 963 298, concedidos todos ellos a Seiler, en la memoria descriptiva de la patente estadounidense 5 645 285 concedida a Percebois y en el documento EP-A-0 859088 concedido a Gustavsberg Rorsystem AB. En todos estos ejemplos es posible que el segmento de bloqueo se extienda a o más allá de un punto de penetración hacia el interior máximo, lo que conduce posiblemente o bien al daño de la espiga o bien a la posibilidad de fallo de retención de la espiga. El documento DE 34 05 988 A1 mencionado anteriormente da a conocer una junta que comprende una campana y una espiga en la que la campana y la espiga pueden estar a lo largo de tramos de tubería o a lo largo de tramos de tubería y empalmes, teniendo la campana una depresión anular con una primera superficie interior y una segunda superficie interior opuesta a la primera superficie interior y un extremo terminal de la depresión que define un límite radialmente exterior de la campana; comprendiendo la junta también una empaquetadura colocada dentro de la campana y al menos un elemento de bloqueo dispuesto al menos parcialmente dentro de la empaquetadura, teniendo la empaquetadura un talón de retención y una convexidad elastomérica y teniendo el segmento de bloqueo una parte de tope ubicada en la depresión de campana y una parte de punta ubicada axialmente delante de la parte de tope, comprendiendo la parte de punta una pluralidad de dientes que pueden penetrar en la espiga, siendo la parte de tope de sección generalmente rectangular con un codo de tope, un tope delantero y una esquina exterior y estando formada para intercalarse entre las superficies interiores primera y segunda de la depresión anular. Otros ejemplos de juntas a presión sujetas incluyen las patentes estadounidenses n. os 5.295.697; 5.464.228; y 5.067.751. La seguridad de la conexión en tales referencias se logra mediante segmentos o cuñas de bloqueo dentro de la empaquetadura que enganchan la espiga. Los segmentos de bloqueo poseen una ranura que se acopla con un nervio anular en la campana, de manera que el nervio actúa como un oscilador, o leva, o durante algunos movimientos, como una cuña. Durante la inserción de la espiga en la campana, los segmentos giran sobre el nervio, pero se evita el movimiento en línea recta apreciable mediante el acoplamiento del nervio y la ranura. Tras experimentar contrafuerzas que tienden a lograr la extracción de la espiga, el nervio actúa como una leva, haciendo que los segmentos pivoten sobre el nervio como un eje y ejerciendo una presión radialmente hacia el interior cuando el segmento intenta deslizarse pasado el nervio. BREVE SUMARIO DE LA INVENCIÓN Un segmento de bloqueo para su uso en una junta sujeta evita el giro en exceso y la penetración de la espiga insertada mediante su intercalación entre dos superficies en la campana, deteniendo así el giro antes de que se alcancen posiciones en las que las presiones sobre la espiga darían como resultado probablemente su penetración. Por tanto, el segmento puede girar hasta un grado de bloqueo eficaz, giro con el que aumentan las fuerzas radiales 2 mediante las cuales el segmento se agarra en la tubería. En virtud de la intercalación que evita el giro más allá de un máximo deseado, un gráfico de la relación entre una fuerza radial ejercida por el segmento sobre la espiga, en relación con la fuerza de empuje experimentada podría mostrar una fuerza radial que generalmente aumenta cuando aumentan las fuerzas de empuje, pero sólo hasta un punto dado. En ese punto, la línea que representa la fuerza radial podría hacerse para que sea sustancialmente una meseta. Mediante la selección de materiales y configuraciones, la meseta puede fijarse por debajo de un valor de penetración de la espiga. Por tanto, según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una junta que comprende una campana y una espiga, en la que la campana y la espiga pueden estar a lo largo de tramos de tubería o a lo largo de tramos de tubería y empalmes, teniendo la campana una depresión anular con una primera superficie interior y una segunda superficie interior opuesta a la primera superficie interior y un extremo terminal de la depresión que define un límite radialmente exterior de la campana; comprendiendo la junta también una empaquetadura colocada dentro de la campana y al menos un elemento de bloqueo dispuesto al menos parcialmente dentro de la empaquetadura, teniendo la empaquetadura un talón de retención y una convexidad elastomérica y teniendo el segmento de bloqueo una parte de tope ubicada en la depresión de campana y una parte de punta ubicada axialmente delante de la parte de tope, comprendiendo la parte de punta una pluralidad de dientes en configuración arqueada y que pueden penetrar en la espiga, en la que la campana comprende, en la unión entre la segunda superficie interior de la depresión anular y un límite de cavidad interna de la campana, un resalte en ángulo recto que sirve como punto de apoyo de inserción, alrededor del cual gira el elemento de bloqueo durante la inserción de la espiga, siendo la parte de tope de sección generalmente rectangular con un codo de tope, un tope delantero y una esquina exterior y estando formada para intercalarse entre las superficies interiores primera y segunda de la depresión anular para limitar de ese modo el giro radialmente hacia el interior de la parte de punta. Según un segundo aspecto de la invención se proporciona un procedimiento de formación de la junta de tubería entre una campana y una espiga descrita inmediatamente antes, comprendiendo el procedimiento: disponer la empaquetadura dentro de la campana; empujar la espiga al interior de la campana haciendo que la parte de punta gire radialmente hacia el exterior alrededor del resalte en ángulo recto y haciendo que la convexidad de empaquetadura se comprima entre el límite de cavidad de campana y la espiga y al menos un diente que va a forzarse sobre la espiga; siendo la disposición de manera que con la aplicación de una fuerza que tiende a separar la espiga y la campana en una dirección axial, se hace que el al menos un elemento de bloqueo gire alrededor de un eje dentro de él para forzar así la parte de punta radialmente hacia el interior y que los dientes penetren en la espiga aunque dicho giro del elemento de bloqueo está limitado por la parte de tope que se intercala dentro de la depresión. OBJETOS DE LA INVENCIÓN Un objeto de esta invención... [Seguir leyendo]

1. Junta que comprende una campana (40) y una espiga (70), en la que la campana y la espiga pueden estar en tramos de tubería o en tramos de tubería y empalmes, teniendo la campana (40) una depresión (47) anular con una primera superficie (43) interior y una segunda superficie (41) interior opuesta a la primera superficie (43) interior y un extremo (42) terminal de la depresión que define un límite radialmente exterior de la campana; comprendiendo la junta también una empaquetadura (30) colocada dentro de la campana (40) y al menos un segmento (1) de bloqueo dispuesto al menos parcialmente dentro de la empaquetadura (30), teniendo la empaquetadura un talón (31) de retención y una convexidad (32) elastomérica y teniendo el segmento (1) de bloqueo una parte (12) de tope ubicada en la depresión (47) de campana y una parte (13) de punta ubicada axialmente delante de la parte (12) de tope, comprendiendo la parte (13) de punta una pluralidad de dientes (7) en configuración arqueada y que pueden penetrar en la espiga (70), en la que la campana comprende, en la unión entre la segunda superficie (41) interior de la depresión (47) anular y un límite (45) de cavidad interna de la campana, un resalte (46) en ángulo recto que sirve como punto de apoyo de inserción, alrededor del cual gira el segmento (1) de bloqueo durante la inserción de la espiga (70) siendo la parte (12) de tope de sección generalmente rectangular con un codo (2) de tope, un tope (3) delantero y una esquina (4) exterior y estando formada para intercalarse entre las superficies (43, 41) interiores primera y segunda de la depresión (47) anular para limitar de ese modo el giro radialmente hacia el interior de la parte (13) de punta. 2. Junta según la reivindicación 1 y en la que la punta (13) del elemento de bloqueo tiene una sección transversal generalmente triangular. 3. Junta según la reivindicación 1 o reivindicación 2, y en la que la parte (13) de punta del elemento de bloqueo tiene una superficie (8) superior y la parte (12) de tope tiene una superficie (14) axialmente delantera, estando ésta en un ángulo de entre aproximadamente 120 y 170 grados entre las superficies (8) y (14). 4. Junta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, y en la que la empaquetadura (30) tiene un talón (31) de retención adaptado para acoplarse con la depresión (47) anular. 5. Junta según la reivindicación 1, y en la que el talón (31) de retención está construido de un elastómero de un grado de durómetro superior al de la convexidad (32). 6. Procedimiento de formación de la junta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, y que comprende: disponer una empaquetadura (30) dentro de una campana (40), comprendiendo la empaquetadura (30) un talón (31) de retención adaptado para acoplarse con la depresión (47) anular de una campana (40), una convexidad (32) elastomérica adaptada para su compresión entre un límite (45) de cavidad de campana y una espiga (70), y al menos un segmento (1) de bloqueo que tiene una parte (12) de tope y una parte (13) de punta, teniendo la parte de punta una pluralidad de dientes (7) en configuración arqueada y siendo la parte (12) de tope de sección generalmente rectangular con un codo (2) de tope, un tope (3) delantero y una esquina (4) exterior y estando formada para intercalarse entre superficies (43, 41 y 42) de campana para limitar de ese modo el giro radialmente hacia el interior de la parte de punta; empujar una espiga (70) al interior de la campana (40) haciendo que la parte (13) de punta gire radialmente hacia el exterior alrededor del resalte (46) en ángulo recto y haciendo que la convexidad (32) de la empaquetadura se comprima entre un límite (45) de cavidad de campana y la espiga (70) y al menos un diente (7) que va a forzarse sobre la espiga (70); siendo la disposición de manera que, con la aplicación una fuerza que tiende a separar la espiga (70) y la campana (40) en una dirección axial, el al menos un elemento (1) de bloqueo se hace girar alrededor de un eje dentro del mismo para forzar así la parte (13) de punta radialmente hacia el interior y que los dientes (7) penetren en la espiga (70), pero dicho giro del elemento (1) de bloqueo está limitado por la parte (12) de tope intercalada dentro de la depresión (47). 9 ES 2 367 299 T3 ES 2 367 299 T3 11 ES 2 367 299 T3 12 ES 2 367 299 T3 13 ES 2 367 299 T3 14