Acoplamiento con superficies de tope orientadas angularmente.

1. Un conjunto de acoplamiento (10) para la unión de elementos de tubería (48,

50) juntos en una relación extremocon extremo, comprendiendo dicho conjunto de acoplamiento:anillos circunferenciales (52),elementos de tubería (48, 50), teniendo cada uno dichos anillos circunferenciales (52) situados en susextremos respectivosuna pluralidad de segmentos (12, 14) fijados entre sí extremo con extremo rodeando un espacio central (16),teniendo al menos uno de dichos extremos (12, 14) una cavidad (20) en él, mirando dicha cavidad (20) a dichoespacio central (16) extendiéndose longitudinalmente a lo largo de dicho segmento, estando provistas uniones(18), que arrastran dichos segmentos uno hacia el otro durante el apriete;

dicho un segmento (12, 14) comprende adicionalmente una clave en arco (24, 26) que se extiendelongitudinalmente a lo largo de dicho segmento, estando situada dicha clave en arco (24, 26) en una relaciónde separación con dicha cavidad (20) y proyectándose hacia el interior hacia dicho espacio central (16);

comprendiendo adicionalmente dicho segmento (12, 14) una primera superficie de tope en arco (28, 30) que seextiende longitudinalmente a lo largo de dicho segmento, mirando dicha primera superficie de tope en arco adicho espacio central y estando situada entre dicha cavidad (20) y dicha clave en arco (24, 26), estandoorientada angularmente dicha primera superficie de tope en arco (28, 30) con respecto al eje (32) orientadoperpendicularmente a un plano (34) que contiene dichos segmentos (12, 14),

caracterizado por que

dicha primera superficie de tope en arco (28, 30) se engancha con una superficie exterior (54) del anillocircunferencial (52) de uno de dichos elementos de tubería (48, 50) cuando dicho elemento de tubería (48, 50)se sitúa dentro de dicho espacio central (16) y dichos segmentos (12, 14) se arrastran uno hacia el otromediante el apriete de dichas uniones que permiten que se forme una holgura (56) entre la superficie exterior(54) de dicho anillo circunferencial (52) y la superficie de tope en arco (28, 30) con el eje central de dichoelemento de tubería (48, 50) transcurriendo paralelo al eje (32) y permitiendo dicha orientación angular dedicho tope que dichos elementos de tubería (48, 50) flexionen relativamente entre sí en un doblado.

Acoplamiento con superficies de tope orientadas angularmente Campo de la invención Esta invención se refiere a acoplamientos mecánicos para la unión de modo flexible de elementos de tubería en una relación extremo con extremo de la clase definida por las características de la caracterización previa de la reivindicación 1 y como es conocido por el documento US 2 473 046 A.

Antecedentes Los acoplamientos mecánicos de tuberías proporcionan varias ventajas sobre otras técnicas para la unión de elementos de tubería extremo con extremo. Por ejemplo, son menos caros de instalar que las uniones soldadas, que requieren soldadores capacitados y el uso de una llama o arco desprotegido, que no son prácticos o seguros en todos los entornos. Los acoplamientos mecánicos pueden diseñarse también para permitir un grado de flexibilidad en la unión, a diferencia de las uniones soldadas que son sustancialmente rígidas. La flexibilidad es deseable debido a que facilita el diseño y montaje de la red de tuberías, permitiendo tolerancias dimensionales y angulares más grandes. Los acoplamientos que permiten flexibilidad también imponen unas menores tensiones sobre los elementos de tubería cuando se aplican fuerzas externas a las tuberías. La flexibilidad permite también una mayor expansión y contracción ante cambios de temperatura sin comprometer la integridad de la estanqueidad para fluidos de las diversas uniones. Sería ventajoso tener un acoplamiento de tuberías mecánico que sea utilizable para la unión de elementos de tubería que tengan anillos circunferenciales situados en los extremos de cada elemento de tubería y que proporcione una flexibilidad angular a los elementos de tubería sin comprometer la integridad de la estanqueidad para fluidos de la unión.

Sumario La invención se refiere a un conjunto de acoplamiento para la unión de elementos de tubería juntos en una relación de extremo con extremo como se define por las características de la reivindicación 1.

En una realización, la superficie de tope en arco está orientada de modo que la distancia entre la superficie de tope en arco y el eje se incrementa cuando se incrementa la distancia a lo largo del eje en una dirección de separación del espacio central. En otra realización, la superficie de tope en arco está orientada de modo que la distancia entre la superficie de tope en arco y el eje se incrementa cuando se incrementa la distancia a lo largo del eje en una dirección hacia el espacio central.

La superficie de tope en arco puede tener un ángulo de orientación entre aproximadamente 1º y aproximadamente 5º. En una realización, la superficie de tope en arco tiene un de ángulo de orientación de aproximadamente 3º.

El conjunto de acoplamiento de acuerdo con la invención puede comprender adicionalmente una segunda superficie de tope en arco situada entre la primera superficie de tope en arco y el espacio central. La segunda superficie de tope en arco está también orientada angularmente con respecto al eje y tiene una pendiente opuesta a la pendiente de la primera superficie de tope en arco.

En una realización, el conjunto de acoplamiento de acuerdo con la invención comprende dos de los segmentos. Los elementos se pueden fijar entre sí en una relación de separación.

El conjunto de acoplamiento puede comprender adicionalmente elementos de conexión situados en extremos opuestos de los elementos para la conexión de modo ajustable de un segmento de acoplamiento al otro. Los elementos de conexión se pueden apretar de modo ajustable para arrastrar la superficie de tope en arco hacia su acoplamiento con la superficie exterior del elemento de tubería. La superficie de tope en arco puede abarcar un ángulo de menos de 180º y tener un radio de curvatura mayor que el radio de curvatura de la superficie exterior del elemento de tubería. Al menos un segmento se puede formar tras el apriete ajustable de los elementos de conexión de modo que se adapte sustancialmente la curvatura a una parte de la superficie de tope en arco a la superficie exterior del elemento de tubería. La clave en arco puede abarcar también un ángulo de menos de 180º y tener un radio de curvatura mayor que el radio de curvatura de la superficie exterior del elemento de tubería.

El conjunto de acoplamiento para unión de elementos de tubería juntos en una relación extremo con extremo de acuerdo con las invenciones se puede describir también como comprendiendo una pluralidad de segmentos fijados entre sí extremo con extremo rodeando un espacio central. Al menos uno de los segmentos tiene una cavidad en él, mirando la cavidad hacia el espacio central y extendiéndose longitudinalmente a lo largo de un segmento. Una clave en arco se extiende longitudinalmente a lo largo del segmento, estando situada la clave en arco en una relación de separación con la cavidad proyectándose hacia el interior hacia dicho espacio central. El un segmento comprende adicionalmente una superficie de tope en arco que se extiende longitudinalmente a lo largo de dicho un segmento. La superficie de tope en arco mira hacia el espacio central y se sitúa entre la cavidad y la clave en arco. La superficie de tope en arco tiene un primer límite adyacente a la clave y un segundo límite adyacente a la cavidad. El primer límite tiene un primer radio de curvatura y el segundo límite tiene un segundo radio de curvatura. El primer radio de curvatura puede ser mayor o menor que el segundo radio de curvatura.

La superficie de tope en arco en las diversas realizaciones puede tener un perfil de sección transversal curvado.

La invención también engloba un método de unión de elementos de tubería en una relación de extremo con extremo usando un conjunto de acoplamiento como se ha definido anteriormente. El método comprende:

(a) la inserción de los elementos de tubería dentro del espacio central de los segmentos desde lados opuestos del acoplamiento;

(b) el apriete de las uniones de modo que arrastren los segmentos uno hacia el otro y de ese modo se acoplen la superficie de tope en arco con una superficie exterior de al menos uno de los elementos de tubería.

Adicionalmente, la superficie de tope en arco puede abarcar un ángulo de menos de 180° y tener un radio de curvatura mayor que el radio de curvatura de la superficie exterior de uno de los elementos de tubería. En esta realización el método comprende adicionalmente la deformación de al menos uno de los segmentos tras el apriete ajustable de los elementos de conexión de modo que se adapte sustancialmente la curvatura de una parte de la superficie de tope en arco a la superficie exterior de uno de los elementos de tubería.

La invención incluye, en combinación, un par de elementos de tubería y un acoplamiento como se ha definido anteriormente para la unión de elementos de tubería juntos en una relación extremo con extremo. Cada uno de los elementos de tubería comprende un anillo circunferencial situado en un extremo de cada elemento de tubería.

Breve descripción de los dibujos la Figura 1 es una vista isométrica de un ejemplo de conjunto de acoplamiento de acuerdo con la invención;

la Figura 2 es una vista en sección parcial tomada en la línea 2-2 en la Figura 1;

la Figura 3 es una vista de una parte de la vista en sección de la Figura 2 tomada en el círculo 3 y mostrada en una escala ampliada;

las Figuras 3A y 3B muestran realizaciones alternativas del acoplamiento de acuerdo con la invención;

la Figura 4 es una vista de una parte de una vista en sección de una realización de acoplamiento alternativa;

la Figura 4A muestra una realización alternativa del acoplamiento de acuerdo con la invención;

las Figuras 5 y 6 son vistas en sección longitudinal que ilustran un método de uso de un acoplamiento de acuerdo con la invención para unir elementos de tubería en una relación de extremo con extremo;

la Figura 7 es una vista en sección longitudinal que ilustra la flexibilidad permitida por los acoplamientos de tubería de acuerdo con la invención;

las Figuras 8 y 9 son vistas en sección longitudinal que ilustran un método de uso de un acoplamiento de acuerdo con la invención para unir elementos de tubería en una relación de extremo con extremo;

la Figura 10 es una vista en sección longitudinal que ilustra la flexibilidad permitida por los acoplamientos de tubería de acuerdo con la invención;

la Figura 10A es una vista en sección longitudinal que ilustra una realización alternativa de un acoplamiento de tuberías de acuerdo con la invención;

las Figuras 11 y 12 son vistas en sección transversal parcial de una realización alternativa de un acoplamiento de acuerdo con... [Seguir leyendo]

1. Un conjunto de acoplamiento (10) para la unión de elementos de tubería (48, 50) juntos en una relación extremo con extremo, comprendiendo dicho conjunto de acoplamiento:

anillos circunferenciales (52) , elementos de tubería (48, 50) , teniendo cada uno dichos anillos circunferenciales (52) situados en sus extremos respectivos una pluralidad de segmentos (12, 14) fijados entre sí extremo con extremo rodeando un espacio central (16) , teniendo al menos uno de dichos extremos (12, 14) una cavidad (20) en él, mirando dicha cavidad (20) a dicho espacio central (16) extendiéndose longitudinalmente a lo largo de dicho segmento, estando provistas uniones (18) , que arrastran dichos segmentos uno hacia el otro durante el apriete; dicho un segmento (12, 14) comprende adicionalmente una clave en arco (24, 26) que se extiende longitudinalmente a lo largo de dicho segmento, estando situada dicha clave en arco (24, 26) en una relación de separación con dicha cavidad (20) y proyectándose hacia el interior hacia dicho espacio central (16) ; comprendiendo adicionalmente dicho segmento (12, 14) una primera superficie de tope en arco (28, 30) que se extiende longitudinalmente a lo largo de dicho segmento, mirando dicha primera superficie de tope en arco a dicho espacio central y estando situada entre dicha cavidad (20) y dicha clave en arco (24, 26) , estando orientada angularmente dicha primera superficie de tope en arco (28, 30) con respecto al eje (32) orientado perpendicularmente a un plano (34) que contiene dichos segmentos (12, 14) ,

caracterizado por que dicha primera superficie de tope en arco (28, 30) se engancha con una superficie exterior (54) del anillo circunferencial (52) de uno de dichos elementos de tubería (48, 50) cuando dicho elemento de tubería (48, 50) se sitúa dentro de dicho espacio central (16) y dichos segmentos (12, 14) se arrastran uno hacia el otro mediante el apriete de dichas uniones que permiten que se forme una holgura (56) entre la superficie exterior

(54) de dicho anillo circunferencial (52) y la superficie de tope en arco (28, 30) con el eje central de dicho elemento de tubería (48, 50) transcurriendo paralelo al eje (32) y permitiendo dicha orientación angular de dicho tope que dichos elementos de tubería (48, 50) flexionen relativamente entre sí en un doblado.

2. El conjunto de acoplamiento de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicha primera superficie de tope en arco (28, 30) se orienta de modo que la distancia entre dicha primera superficie de tope en arco (28, 30) y dicho eje (32) se incrementa con el incremento de la distancia a lo largo de dicho eje (32) en una dirección:

-de separación desde dicho espacio central (16) ; o

-hacia dicho espacio central (16) .

3. El conjunto de acoplamiento (10) de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que dicha primera superficie de tope en arco (28, 30) tiene un ángulo de orientación (46) entre 1º y 5º; preferiblemente dicha primera superficie de tope en arco tiene un ángulo de orientación de aproximadamente 3º.

4. El conjunto de acoplamiento (10) de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que dicha primera superficie de tope en arco tiene un perfil de sección transversal curvado (29) .

5. El conjunto de acoplamiento (10) de acuerdo con la Reivindicación 1, que comprende adicionalmente una segunda superficie de tope en arco (30b) situada entre dicha primera superficie de tope en arco (30a) y dicho espacio central (16) , estando dicha segunda superficie de tope en arco (30b) orientada angularmente con respecto a dicho eje y teniendo una pendiente opuesta a la pendiente de dicha primera superficie de tope en arco (30a) ; preferiblemente dicha segunda superficie de tope en arco (30b) tiene un ángulo de orientación entre 1º y 5º; más preferiblemente dicha segunda superficie de tope en arco tiene un ángulo de orientación de aproximadamente 3º.

6. El conjunto de acoplamiento (10) de acuerdo con la Reivindicación 1, que comprende dos de dichos segmentos; preferiblemente dichos segmentos (12, 14) se fijan entre sí en una relación de separación.

7. El conjunto de acoplamiento (10) de acuerdo con la Reivindicación 1, que comprende adicionalmente un sellado

(22) situado dentro de dicha cavidad (20) .

8. El conjunto de acoplamiento (10) de acuerdo con la Reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

elementos de conexión (18) situados en extremos opuestos de dicho segmento (12, 14) para la conexión de modo ajustable de un segmento de acoplamiento al otro, pudiendo ser apretados de modo ajustable dichos elementos de conexión (18) para el arrastre de dichas superficies de tope en arco (28, 30) en un enganche con dicha superficie exterior de dicho elemento de tubería; y en el que dicha primera superficie de tope en arco (28, 30) abarca un ángulo de menos de 180º y tiene un radio mínimo de curvatura mayor que el radio de curvatura de dicha superficie exterior de dicho elemento de tubería, siendo al menos uno de dichos segmentos deformado tras el apriete ajustable de dichos elementos de conexión (18) de modo que se adapte sustancialmente la curvatura de una parte de dicha primera superficie de tope en arco (28, 30) a la superficie exterior de dicho elemento de tubería; preferiblemente dichas claves en arco (24, 26) abarcan un ángulo de menos de 180º y tienen un radio de curvatura mayor que el radio de curvatura de dicha superficie exterior de dicho elemento de tubería; más preferiblemente dichos segmentos (12, 14) se fijan entre sí en una relación de separación.

9. El conjunto de acoplamiento de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que dicha primera superficie de tope en arco tiene un primer límite adyacente a dicha clave y un segundo límite adyacente a dicha cavidad, dicho primer límite tiene un primer radio de curvatura, dicho segundo límite tiene un segundo radio de curvatura, siendo dicho primer radio de curvatura diferente de dicho segundo radio de curvatura.

10. El conjunto de acoplamiento de acuerdo con la Reivindicación 9, en el que:

-dicho primer radio de curvatura es mayor que dicho segundo radio de curvatura; o

-dicho primer radio de curvatura es menor que dicho segundo radio de curvatura.

11. El conjunto de acoplamiento de acuerdo con la Reivindicación 9, en el que dicha superficie de tope en arco tiene un perfil de sección transversal curvado.

12. Un método de unión de elementos de tubería en una relación de extremo con extremo usando un conjunto de acoplamiento de acuerdo con las Reivindicaciones 1-11, comprendiendo dicho método:

- la inserción de dichos elementos de tubería teniendo cada uno anillos circunferenciales situados en sus extremos respectivos dentro del espacio central de los segmentos, desde lados opuestos de dicho conjunto de acoplamiento; -el apriete de dichas uniones de modo que arrastren dichos segmentos uno hacia el otro y de ese modo enganchen dicha superficie de tope en arco con una superficie exterior de al menos uno de dichos anillos circunferenciales.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en el que:

-dicha superficie de tope en arco abarca un ángulo de menos de 180º y tiene un radio de curvatura mayor que el radio de curvatura de dicha superficie exterior de dicho elemento de tubería, comprendiendo adicionalmente dicho método la deformación de al menos uno de dichos segmentos tras el apriete ajustable de dichos elementos de conexión de modo que se adapte sustancialmente la curvatura de una parte de dicha superficie de tope en arco a la superficie superior de dicho elemento de tubería; o -dicho conjunto de acoplamiento comprende adicionalmente un sellado situado dentro de dicha cavidad, insertando dichos elementos de tubería dentro de dicho espacio central desde lados opuestos de dicho conjunto de acoplamiento incluyendo el enganche de dicho sellado con dichos elementos de tubería desde lados opuestos de dicho sellado.