Soporte helicoidal y procedimiento de producción del mismo.

Soporte (1) helicoidal tubular para el soporte radial de material (26) de tubo expandido elásticamente que consiste en al menos un cuerpo (2) extruído enrollado para formar varios devanados (15),

cuyos bordes (5, 6) están conectados entre sí en la dirección (L) longitudinal del soporte (1) helicoidal al menos en partes, caracterizado porque los bordes (5, 6) están conectados entre sí por al menos un cordón (16) de soldadura láser, en el que el cordón (16) de soldadura láser forma un área (34) debilitada del soporte (1) helicoidal por la que los bordes (5, 6) están conectados entre sí de forma separable.

Soporte helicoidal y procedimiento para la producción del mismo La invención se refiere a un soporte helicoidal tubular para el soporte radial de material de tubo expandido resilientemente, que consiste en al menos un cuerpo extruído enrollado para formar una pluralidad de devanados, cuyos bordes están conectados entre sí en la dirección longitudinal del soporte helicoidal al menos en ciertas regiones.

Los soportes helicoidales de este tipo se conocen por la técnica anterior y se usan para mantener el material de tubo, tal como, por ejemplo, tubos de aislamiento y cuerpos de manguitos, en un estado expandido antes del ensamblaje. Los tubos de aislamiento se usan para aislamiento eléctrico o sellado de componentes eléctricos en la ingeniería eléctrica tales como, por ejemplo, conectores de cable o conectores de cable enchufables. Debido a que pueden aplicar altas tensiones eléctricas de más de 100 kV, por ejemplo, a estos componentes, los tubos de aislamiento están construidos con paredes gruesas y están hechos de materiales con buenas propiedades de aislamiento eléctrico tales como, por ejemplo, silicona. En el estado ensamblado, el tubo de aislamiento debe coincidir con el contorno externo del componente a aislar y, de forma similar a un tubo de contracción, rodear el mismo sin huecos en la medida de lo posible. El tubo de aislamiento, por lo tanto, se expande resilientemente en diámetro de aproximadamente tres a cuatro veces antes del ensamblaje. Esto facilita insertar los componentes eléctricos en el tubo de aislamiento.

Para mantener el tubo de aislamiento en el estado expandido hasta que esté ensamblado, se inserta un cuerpo de soporte en forma del soporte helicoidal en el tubo de aislamiento, que absorbe la fuerza de recuperación causada por la expansión resiliente. Para el ensamblaje, el componente a aislar se coloca en el soporte helicoidal, que es hueco por dentro. Después se tiene que retirar el soporte helicoidal del tubo de aislamiento para que el tubo de aislamiento se pueda contraer alrededor del componente para sellar y aislar el mismo.

Los soportes helicoidales del tipo mencionado anteriormente han demostrado su valor porque se pueden retirar del tubo de aislamiento manualmente aunque pueden actuar sobre los mismos fuerzas de presión de, por ejemplo, aproximadamente 1, 00 MPa (10 bar) . El soporte helicoidal se puede soltar gradualmente desenrollando el cuerpo extruído tirando hacia el exterior de un extremo libre del cuerpo extruído a través del soporte helicoidal hueco. Así, a medida que el soporte helicoidal se suelta gradualmente, el tubo de aislamiento se contrae automáticamente alrededor del componente a aislar. De esta forma, el soporte helicoidal se puede retirar manualmente del tubo de aislamiento sin medios auxiliares o dispositivos adicionales.

Por lo tanto, los soportes helicoidales de dicho tipo, por un lado, tienen que resistir permanentemente la presión ejercida por el tubo de aislamiento expandido y, por otro lado, tienen que poderse retirar manualmente del tubo de aislamiento desenrollando el cuerpo extruído. Además es importante para los soportes helicoidales que haya disponible suficiente espacio constructivo en el interior mediante un reducido espesor de pared para insertar los componentes eléctricos.

Para garantizar estas propiedades, en los soportes helicoidales conocidos, los bordes de los devanados se sueldan entre sí, por ejemplo, mediante calentamiento en un horno o mediante soldadura ultrasónica. Como alternativa o adicionalmente, los bordes a conectar se pueden conformar de tal manera que queden bloqueados uno con otro mecánicamente.

Se describen soportes helicoidales conocidos, por ejemplo, en los documentos US 5.087.492, EP 0 619 636 A1, WO 93/22816, WO 83/00779, DE 198 2 0634 C1, EP 0 399 263 A2, US 5.670.223 o WO 96/24977.

Un problema de los soportes helicoidales conocidos es que la conexión entre los devanados individuales es estructuralmente complicada y cara y/o los bordes están conectados entre sí con firmeza desigual. Una conexión desigual de los bordes puede causar que las fuerzas de liberación necesarias para desenrollar manualmente el cuerpo extruído fluctúen mucho, de modo que la separación de los bordes conectados cuando se suelta el soporte helicoidal puede resultar más difícil o manualmente imposible o que se rompa la hélice.

Por lo tanto, el objeto de la presente invención es proporcionar un soporte helicoidal mejorado que se pueda producir a un precio razonable, que resista de forma fiable las fuerzas de presión que actúan radialmente desde el exterior y que se pueda retirar manualmente de forma sencilla del tubo del aislamiento o cuerpo de manguito.

Este objeto se consigue de acuerdo con la invención ya que los bordes están conectados entre sí de forma separable mediante al menos un cordón de soldadura láser que forma un área debilitada del soporte helicoidal.

Esta solución de acuerdo con la invención es particularmente sencilla estructuralmente y tiene la ventaja de que el cordón de soldadura láser, al contrario que los cordones de soldadura conocidos, se puede producir con dimensiones construidas de forma muy precisa y también espacialmente muy pequeñas. Esto da lugar a una conexión particularmente uniforme entre los devanados del soporte helicoidal de acuerdo con la invención.

El cordón de soldadura láser que se conforma con precisión de acuerdo con la invención por un lado conecta los bordes de modo lo suficientemente firme entre sí para resistir las fuerzas de presión del tubo del aislamiento expandido y por otro lado se puede soltar tirando manualmente del cuerpo extruído. Durante la soldadura láser, la energía de soldadura se dosifica bien y se guía de forma particularmente precisa, de modo que se evitan pérdidas de energía y el cordón de soldadura láser se genera en el punto de conexión predeterminado con dimensiones precisas.

El sobrecalentamiento del soporte helicoidal en partes alejadas del cordón de soldadura láser, tal como ocurre, por ejemplo, en la soldadura con ultrasonidos practicada hasta la fecha, que puede conducir a cambios indeseados en el material y en las uniones, se elimina en la soldadura láser con una luz láser focalizada con precisión en el objetivo. La calidad de la conexión de soldadura se mejora considerablemente con la soldadura láser de acuerdo con la invención en comparación con los soportes helicoidales conocidos. Además, la construcción del cordón de soldadura láser es sencilla en términos de tecnología de fabricación, de modo que el soporte helicoidal de acuerdo con la invención se puede producir a un precio razonable.

El soporte helicoidal de acuerdo con la invención se puede desarrollar adicionalmente mediante diversas configuraciones, ventajosas por sí mismas en cada caso e independientes entre sí. Estas configuraciones y las ventajas asociadas con las configuraciones en cada caso se analizarán brevemente más adelante.

El cordón de soldadura láser se puede construir además entre la cara circunferencial externa y la cara circunferencial interna del soporte helicoidal. Por lo tanto, tanto la cara circunferencial interna como la cara circunferencial externa sustancialmente no están influenciadas por la soldadura láser. De esta forma, las caras circunferenciales externa e interna están construidas, por ejemplo, con una superficie particularmente lisa, de modo que ni la tracción del tubo de aislamiento sobre la superficie circunferencial externa ni la inserción de los componentes eléctricos en el interior del soporte helicoidal se ven impedidos por una superficie cambiada.

Para construir el cordón de soldadura láser entre la cara circunferencial interna y la cara circunferencial externa del soporte helicoidal, el cuerpo extruído puede tener al menos una parte de fusión que absorbe luz láser en la región del cordón de soldadura láser. También se puede proporcionar al menos una parte transparente, que es transparente a luz láser. Las dos partes se pueden conectar mediante el cordón de soldadura láser. La parte transparente se puede construir a partir de un material que absorba suficientemente poca luz láser, de modo que el material no se funde por la luz láser. Por otro lado, la parte de fusión puede estar hecha de material que absorba la luz láser suficientemente bien, de modo que la parte de fusión irradiada con la luz láser se funde.

Debido al recorrido del cordón de las dos partes una con respecto a la otra es posible determinar estructuralmente a qué profundidad dentro de... [Seguir leyendo]

1. Soporte (1) helicoidal tubular para el soporte radial de material (26) de tubo expandido elásticamente que consiste en al menos un cuerpo (2) extruído enrollado para formar varios devanados (15) , cuyos bordes (5, 6) están conectados entre sí en la dirección (L) longitudinal del soporte (1) helicoidal al menos en partes, caracterizado porque los bordes (5, 6) están conectados entre sí por al menos un cordón (16) de soldadura láser, en el que el cordón (16) de soldadura láser forma un área (34) debilitada del soporte (1) helicoidal por la que los bordes (5, 6) están conectados entre sí de forma separable.

2. Soporte (1) helicoidal de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el cordón (16) de soldadura láser está construido entre la cara (14b) circunferencial interna y la cara (14a) circunferencial externa del soporte (1) helicoidal.

3. Soporte (1) helicoidal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el soporte (1) helicoidal tiene al menos una parte (11) de fusión hecha de material que absorbe luz láser al menos en el área del cordón (16) de soldadura láser.

4. Soporte (1) helicoidal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el soporte (1) helicoidal tiene al menos una parte (12) transparente hecha de material que es transparente a luz láser.

5. Soporte (1) helicoidal de acuerdo con la reivindicación 4 caracterizado porque la parte (12) transparente se solapa con la parte (11) de fusión en la dirección radial al menos en partes.

6. Soporte (1) helicoidal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque la parte

(11) de fusión de un devanado (15) está soldada a la parte (12) transparente del devanado (15) adyacente.

7. Soporte (1) helicoidal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque el cuerpo (2) extruído está provisto en el área de la parte (11) de fusión de una capa (11' 11'') absorbente que absorbe luz láser.

8. Soporte (1) helicoidal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque la parte

(11) de fusión está construida como un material (11'') en cinta aplicado al cuerpo (2) extruído como una capa de laca que consiste en una laca pintada, sumergida, pulverizada o como una capa co-extruida.

9. Soporte (1) helicoidal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizado porque el soporte (1) helicoidal se completa con un material absorbente en el área de la parte (11) de fusión.

10. Soporte (1) helicoidal de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el material absorbente contiene fibras de vidrio, materiales de relleno minerales o pigmentos de color.

11. Soporte (1) helicoidal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cordón (16) de soldadura láser está construido en una dirección (W) helicoidal como una línea sustancialmente recta, una línea sustancialmente ondulada o una línea sustancialmente discontinua.

12. Soporte (1) helicoidal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo (2) extruído tiene bordes (5, 6) coincidentes que se solapan en devanados (15) adyacentes en la dirección

(L) longitudinal y/o en la dirección radial al menos en partes.

13. Soporte (1) helicoidal de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque los bordes (5, 6) encajan uno detrás de otro en la dirección (L) longitudinal y los devanados (15) están bloqueados en la dirección (L) longitudinal.

14. Soporte (1) helicoidal acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cordón (16) de soldadura láser salva un hueco (35) de devanado entre dos devanados (15) adyacentes.

15. Procedimiento para producir un soporte (1) helicoidal para el soporte radial de material (26) de tubo expandido elásticamente, en el que un cuerpo (2) extruído se enrolla para formar un soporte (1) helicoidal y los bordes (5, 6) del cuerpo (2) extruído están conectados entre sí en la dirección (L) longitudinal de devanados (15) adyacentes del soporte (1) helicoidal, caracterizado porque los bordes (5, 6) están soldados con luz láser, en el que durante la soldadura se construye un área (34) debilitada del soporte (1) helicoidal, en la que los bordes (5, 6) están conectados entre sí de forma separable.

16. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque antes del enrollamiento en el cuerpo

(2) extruído se forma al menos una parte (11) de fusión que absorbe luz láser y al menos una parte (12) que es transparente a luz láser.

17. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 15 o 16, caracterizado porque durante la soldadura al menos un haz (25) de luz láser se conduce a través de la parte (12) transparente.

18. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizado porque los bordes

(5, 6) se sueldan durante el enrollamiento sobre el cuerpo (2) extruido.

19. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, caracterizado porque se introduce ultrasonido en el cuerpo (2) extruído para reforzar el haz (25) de luz láser.

20. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 19, caracterizado porque los bordes 5 se adhieren o bloquean mecánicamente para reforzar el cordón de soldadura láser.

21. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 20, caracterizado porque el haz (25) de láser se dirige hacia un hueco (35) de devanado formado entre dos devanados (15) adyacentes y genera un cordón (16) de soldadura láser que salva el hueco (35) de devanado.

22. Dispositivo para producir un soporte (1) helicoidal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14,

con un dispositivo (22) de sujeción al que se puede fijar un cuerpo (2) extruído y enrollar para formar un soporte (1) helicoidal y con al menos un dispositivo (24) de soldadura mediante el que los bordes (5, 6) del cuerpo (2) extruído se pueden soldar al menos en partes, en el que el dispositivo (22) de sujeción y el dispositivo (24) de soldadura se pueden mover uno con respecto a otro, caracterizado porque el dispositivo (24) de soldadura es un dispositivo (24) de soldadura láser adaptado, de modo que durante la soldadura se construye un área (34) debilitada del soporte (1)

helicoidal, en la que los bordes (5, 6) están conectados entre sí de forma separable.

23. Dispositivo (26) de tubo con un material (27) de tubo que está expandido elásticamente de forma radial hacia fuera y con un soporte (1) helicoidal, dispuesto en el material (26) de tubo, que soporta el material (26) de tubo expandido radialmente hacia dentro, caracterizado porque el soporte (1) helicoidal comprende las características de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.