MANGUITO DE UNIÓN POR INDUCCIÓN PARA LA UNIÓN POR FUSIÓN DE CUERPOS DE TERMOPLÁSTICO SOLDABLES.

Manguito de inducción (1) para la unión por fusión de cuerpos de termoplástico soldables (3),

que presentan, como mínimo, dos bases receptoras (6) para la inserción de secciones de unión (2) de los cuerpos de termoplástico (3) a conectar y con un elemento de calentamiento por inducción (8) embebido en las bases receptoras (6), que en sus partes principales está rodeado completamente por un material termoplástico soldable, de manera que el elemento de calentamiento por inducción (8) está dispuesto coaxialmente con respecto a las bases receptoras (6), de manera que dicho elemento de calentamiento por inducción (8) está realizado en un material metálico con características elásticas y está colocado mediante pretensado radial, como mínimo, por secciones, en el material termoplástico de las bases receptoras (6), está conformado de forma anular o en forma de casquillo y presenta una banda de material (15) conformada para producir un cilindro con un intersticio longitudinal axial (16) entre los bordes dirigidos en oposición.

Manguito de unión por inducción para la unión por fusión de cuerpos de termoplástico soldables.

La invención se refiere a un manguito de unión por inducción para la unión por fusión de cuerpos de termoplástico soldables, que presenta, como mínimo, dos bases receptoras, para la recepción de secciones de unión de los cuerpos de termoplástico a unir y con un elemento de inducción embebido en las correspondientes bases receptoras, que en secciones sustanciales está rodeado por completo con el material termoplástico soldable de la correspondiente base receptora. El elemento de inducción está realizado a base de un material metálico con características elásticas, está dispuesto coaxialmente con respecto a dichas bases y pretensado en sentido contrario a la dirección de la fuerza de prensado necesaria en la unión por fusión.

Como es conocido, los cuerpos de termoplástico, como por ejemplo tubos de material sintético que están construidos con una estructura rígida al curvado, pueden ser unidos entre sí de manera fija por diferentes métodos de la técnica de soldadura de materiales plásticos. Habitualmente se utiliza para ello un manguito de unión de material plástico realizado en un material termoplástico soldable, en el que se introducen las secciones de unión dispuestas en los extremos del tubo del cuerpo de termoplástico siendo unidas de manera íntima entre sí por calentamiento térmico local bajo la acción de presión. El calentamiento conduce a un reblandecimiento y fusión de los cuerpos de termoplástico en sentido opuesto y del manguito de unión de material plástico. Para ello, existen diferentes dispositivos y procedimientos conocidos en los que se utilizan, por ejemplo, técnicas de fusión en caliente, técnicas de electrofusión o técnicas de fusión por inducción.

En un procedimiento conocido de fusión por inducción para la unión de un tubo de material plástico y un rácor de material plástico, se incorpora por conformación, un elemento de calentamiento por inducción en el rácor de material termoplástico. El flujo de la corriente a través del elemento de calentamiento es inducido por una bobina de inducción primaria que está dispuesta en la zona del rácor que contiene el elemento de calentamiento por inducción. La temperatura de los elementos de calentamiento por inducción se eleva de manera tal que los materiales del rácor de material plástico y del tubo de material plástico se reblandecen y se funden, lo que tiene como resultado una unión por fusión entre el rácor de material plástico y el tubo de material plástico. Los rácores de material plástico con elemento de calentamiento por inducción incorporado se designarán a continuación como manguitos de unión por inducción.

Básicamente, existen dos tipos de manguitos de unión por inducción, unos dotados de un inserto metálico con capacidad para la inducción y otros de un material plástico con capacidad para la inducción. Los manguitos de unión por inducción con un inserto metálico o bien con la incorporación de partículas de material plástico ferromagnéticas como elemento de calentamiento de inducción son conocidos en el estado de la técnica, según múltiples formas de realización. De manera general, es ventajoso en los manguitos de unión por inducción con un inserto de un material metálico, el hecho de que se pueden calentar principalmente por corrientes parásitas. Para la activación de la bobina primaria de inducción, son suficientes corrientes alternas en la zona de los kilohercios, lo que simplifica sustancialmente el diseño del aparato de excitación. Los aparatos de excitación para un manguito de unión por inducción con una matriz de plástico ferromagnético, son por el contrario mucho más costosos. Dado que las partículas ferromagnéticas de la matriz de material plástico son pequeñas, no pueden ser calentadas por corrientes parásitas inducidas, sino mediante el cambio magnético de polos de las partículas ferromagnéticas. Esto requiere frecuencias sustancialmente más elevadas, que se encuentran en la zona de megahercios y que encarecen los aparatos de excitación.

Se describen ejemplos de procedimientos de fusión por inducción y dispositivos de fusión por inducción en los documentos EP 0 480 053 B1 y EP 0 909 367 B1. Los manguitos de unión por inducción que se describen en dichos documentos presentan en general un elemento constructivo cilíndrico recto de forma anular realizado en un metal, como elemento de calentamiento por inducción. El elemento de calentamiento por inducción puede estar realizado con superficie continua o en forma de rejilla. Para una unión segura por soldadura entre las secciones de unión de los cuerpos de termoplástico a unir y el manguito de unión por inducción es necesario que las superficies que se tienen que soldar entre sí, después de la constitución de una zona de unión por fusión plástica, que se rigidifica en el enfriamiento, presenten en estado de solidificación una determinada fuerza de presionado entre sí. Un efecto de fuerza suficiente sobre la zona de unión por fusión garantiza una unión duradera estanca a los líquidos y a los gases en el lugar de la soldadura.

Los tubos de material plástico habituales son fabricados habitualmente en un procedimiento de extrusión con tolerancias de fabricación grandes, de manera que la fuerza de prensado necesaria no se garantiza incluso con la inyección de manguitos de unión por inducción fabricados con gran precisión. De esta forma, en la unión conjunta de los tubos de material plástico con el manguito de unión por inducción, se produce un intersticio anular entre éstos que debe ser cerrado de manera completa en la soldadura, para conseguir una unión y estanqueización seguras en la zona de unión por soldadura. Para ello, son necesarios habitualmente dispositivos especiales que ejercen una presión radial desde el exterior sobre la zona de unión por fusión.

Se puede hacer referencia para un dispositivo especial de este tipo al procedimiento que se da a conocer en el documento DE 12 91 109 B, para la soldadura de tubos de plástico y a la unión por soldadura conseguida mediante la aplicación de dicho procedimiento. Este estado de la técnica da a conocer un procedimiento para la soldadura de tubos de material plástico con las piezas de unión que solapan los extremos de los tubos, de manera que en las piezas de unión están dispuestas piezas postizas o insertos metálicos correspondientes a los extremos de los tubos, en las que se aplica una corriente de inducción de la frecuencia adecuada para generar la temperatura de soldadura.

En este caso, el inserto metálico está incorporado de forma enrasada con la superficie interna de la pieza de unión realizada en forma de manguito circundante. El inserto metálico está constituido por un alambre curvado de forma ondulada o por un correspondiente tensado de cable y unido mediante un pretensado radial con el material del manguito. En la fabricación de la unión por soldadura, se desplaza el inserto pretensado hacia fuera en el material plástico plastificado de forma radial hacia dentro y se ancla en la superficie externa igualmente plastificada dispuesta en oposición, de la pared externa del tubo de material plástico. El intersticio anular entre los tubos de material plástico y el manguito de unión por inducción queda cerrado por el inserto que es de forma anular, que después del proceso de soldadura queda embebido en los extremos tubulares y en el manguito simultáneamente.

La presente invención se propone el objetivo de dar a conocer la posibilidad de que se pueda conseguir incluso para ajustes poco precisos entre las piezas a soldar, una unión por soldadura estanca a los líquidos y suficientemente resistente sin dispositivos que efectúen esfuerzos desde el exterior.

Este objetivo es conseguido, según la invención, mediante un manguito de unión por inducción que tiene las características de las reivindicaciones 1 y 2. Otras disposiciones ventajosas se desprenden de las reivindicaciones dependientes.

El manguito de unión por inducción, según la invención, presenta un elemento de calentamiento por inducción que mediante recubrimiento por extrusión queda incorporado en la correspondiente base receptora de manera tal que el material sintético termoplástico de la base receptora está dispuesto en la base receptora del cuerpo termoplástico incorporado en el manguito de unión por inducción entre el elemento de inducción y la sección de unión y que en la unión por fusión del manguito de unión por inducción con los cuerpos de termoplástico,... [Seguir leyendo]

1. Manguito de inducción (1) para la unión por fusión de cuerpos de termoplástico soldables (3) , que presentan, como mínimo, dos bases receptoras (6) para la inserción de secciones de unión (2) de los cuerpos de termoplástico (3) a conectar y con un elemento de calentamiento por inducción (8) embebido en las bases receptoras (6) , que en sus partes principales está rodeado completamente por un material termoplástico soldable, de manera que el elemento de calentamiento por inducción (8) está dispuesto coaxialmente con respecto a las bases receptoras (6) , de manera que dicho elemento de calentamiento por inducción (8) está realizado en un material metálico con características elásticas y está colocado mediante pretensado radial, como mínimo, por secciones, en el material termoplástico de las bases receptoras (6) , está conformado de forma anular o en forma de casquillo y presenta una banda de material (15) conformada para producir un cilindro con un intersticio longitudinal axial (16) entre los bordes dirigidos en oposición.

2. Manguito de inducción (1) para la unión por fusión de cuerpos de termoplástico soldables (3) , que presentan, como mínimo, dos bases receptoras (6) para la inserción de secciones de unión (2) de los cuerpos de termoplástico (3) a conectar y con un elemento de calentamiento por inducción (8) embebido en las bases receptoras (6) , que en sus partes principales está rodeado completamente por un material termoplástico soldable, de manera que con el elemento de calentamiento por inducción (8) está dispuesto coaxialmente con respecto a las bases receptoras (6) , de manera que dicho elemento de calentamiento por inducción (8) está realizado en un material metálico con características elásticas y está colocado mediante pretensado radial, como mínimo, por secciones, en el material termoplástico de las bases receptoras (6) , está conformado de forma anular o en forma de casquillo y presenta una sección cilíndrica cerrada (17) seguida de una sección cilíndrica ranurada axialmente (18) con láminas (14) con acción de resorte radial.

3. Manguito de unión por inducción, según la reivindicación 1, en el que el elemento de calentamiento por inducción (8) recubre una pared de la sección de unión (2) del elemento de termoplástico (3) por ambos lados.

4. Manguito de unión por inducción, según una de las reivindicaciones anteriores, en el que, como mínimo, dos elementos de calentamiento por inducción (8) están dispuestos con separación axial en la base receptora (6) .