Procedimiento y herramienta de expansión de un extremo de tubería.

Un procedimiento de expansión de un extremo de tubería con la ayuda de una herramienta (1) de expansión,

comprendiendo la herramienta (1) de expansión

una pluralidad de mordazas (10) que son radialmente móviles en relación con un eje central entre una posiciónretraída y una expandida exterior, en el que dichas mordazas (10) tienen superficies de mordaza exterioresdestinadas para su acoplamiento con la superficie interior del extremo de tubería y que se encuentran adyacentesentre sí en la posición retraída de las mordazas (10) y tienen al menos una forma en sección transversal arqueada,generalmente circular, y

un pistón (2) o cono con un extremo cónico para mover las mordazas (10) entre dichas posiciones,por lol que el pistón (2) o cono es alternativamente movido en la dirección axial para expandir gradualmente elextremo de tubería por etapas, y

el movimiento alternativo axial del pistón (2) o cono es guiado para hacer girar las mordazas (10) en cierta medidaen la dirección circunferencial después de cada etapa de expansión.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FI2008/050241.

Solicitante: UPONOR INNOVATION AB.

Nacionalidad solicitante: Suecia.

Dirección: P.O. Box 101 73061 Virsbo SUECIA.

Inventor/es: SCHRAMM,ERVIN WILLY, GOMEZ,AMALIA BARRAGAN, ADELMAN,DUANE L, KNAPP,RANDALL J, EKLUND,JANNE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B21D39/08 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B21 TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL DE MATERIAL; CORTE DEL METAL POR PUNZONADO.B21D TRABAJO MECANICO O TRATAMIENTO DE CHAPAS, TUBOS, BARRAS O PERFILES METALICOS SIN ARRANQUE SUSTANCIAL DE MATERIAL; CORTE DE METALES POR PUNZONADO (trabajo mecánico o tratamiento de alambre B21F). › B21D 39/00 Utilización de procedimientos que permitan el ensamblaje de objetos o de partes de objetos, p. ej. revestimiento con chapas, que no sea por chapado (remachado B21J; ensamblado de elementos por forjado o prensado al objeto de que formen una sola pieza B21K 25/00 ); Dispositivos de mandrinaje de tubos. › Dispositivos de mandrinaje de tubos.
  • B21D41/02 B21D […] › B21D 41/00 Utilización de procedimientos que permitan modificar el diámetro de los extremos de los tubos (B21D 39/00 tiene prioridad). › Ensanchamiento.
  • B29C57/00 B […] › B29 TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL.B29C CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION O UNION DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL; POSTRATAMIENTO DE PRODUCTOS CONFORMADOS, p. ej. REPARACION (trabajo análogo a trabajo de metales con máquinas herramientas B23; trabajo con muela o pulido B24; corte B26D, B26F; fabricación de preformas B29B 11/00;  fabricación de productos estratificados combinando capas previamente no unidas para convertirse en un producto cuyas capas permanecerán unidas B32B 37/00 - B32B 41/00). › Conformación de extremos de tubos, p. ej. formación de rebordes, ensanches, cierres; Aparatos a este efecto.

PDF original: ES-2433372_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento y herramienta de expansión de un extremo de tubería Campo de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento de expansión de un extremo de tubería con la ayuda de una herramienta de expansión, comprendiendo la herramienta de expansión una pluralidad de mordazas que son radialmente móviles en relación con un eje central entre una posición retraída y una expandida exterior, en la que dichas mordazas tienen superficies de mordaza exteriores que están destinadas para su acoplamiento con la superficie interior del extremo de tubería y que se encuentran adyacentes entre sí en la posición retraída de las mordazas y tienen al menos una forma en sección transversal arqueada, generalmente circular, y un pistón o cono con un extremo cónico para mover las mordazas entre dichas posiciones, por lo que el pistón se mueve alternativamente en la dirección axial para expandir gradualmente el extremo de tubería por etapas.

Adicionalmente, la invención se refiere a una herramienta para expandir un extremo de tubería, comprendiendo la herramienta una pluralidad de mordazas que son móviles radialmente en relación con un eje central entre una posición retraída y una posición de expansión exterior y que, cuando se retraen, están destinadas para insertarse en el extremo de tubería, en la que las mordazas móviles tienen superficies de mordaza exteriores que están destinadas para su acoplamiento con la superficie interior del extremo de tubería y que se encuentran adyacentes entre sí en la posición retraída de las mordazas y tienen al menos una sección transversal arqueada generalmente circular, un pistón con un extremo cónico para mover las mordazas entre dichas posiciones, y medios que mueven el pistón alternativamente en la dirección axial para expandir gradualmente el extremo de tubería, por etapas.

Actualmente las tuberías se fabrican también de un material, que tiene capacidad de memoria, es decir, la tubería se esfuerza automáticamente para volver esencialmente a su conformación y forma originales después de habersido expandida. En este sentido, un ejemplo es que se fabrican tuberías de poliolefinas reticuladas, tales como polietileno reticulado PEX, que posee la capacidad de memoria activa a temperaturas tan bajas como la temperatura ambiente. Para este tipo de tuberías, se establece una conexión de tuberías expandiendo un extremo de la tubería e insertando en el extremo de la tubería ensanchado un conector, que actúa como una parte de una pieza de conexión de tubería y que se retiene en dicho extremo de tubería hasta que la tubería se contrae hasta una medida en la que es capaz de sujetar firmemente la pieza de conexión. Opcionalmente, un manguito de sujeción fabricado de un material resiliente, por ejemplo de metal o de plástico, que puede ser el mismo material plástico que el material del que está fabricada la tubería, se expande y se contrae sobre el extremo de tubería para mejorar aún más la sujeción y la presión de sellado en la región de conexión de la tubería. El manguito de sujeción se puede expandir al tiempo que se expande el extremo de tubería, con el manguito de sujeción en la posición alrelingueter de dicho extremo de tubería.

El documento EP 0417674 desvela una herramienta de expansión para expandir un extremo de tubería. La herramienta de expansión incluye un número de mordazas, que se pueden mover radialmente en relación con un eje central entre una posición retraída, en la que las mordazas se encuentran muy juntas, y una posición de expansión de tubería exterior. Las mordazas tienen superficies de mordaza exteriores, que están delimitadas por bordes de mordaza mutuamente opuestos y están destinados para su acoplamiento con la superficie interior del extremo de tubería y que tienen al menos una forma arqueada esencialmente circular cuando se observan en sección transversal. Sin embargo, los bordes opuestos de las superficies de mordaza exteriores tienden a producir en la superficie interior del extremo de tubería ranuras continuas o líneas de incisión, que se extienden en la dirección del eje longitudinal de la tubería. Cuando un fluido a presión fluye a través de una conexión de tubería que se ha establecido por el procedimiento de expansión, el fluido tiende a seguir las líneas de incisión y filtrarse a través de la conexión de tubería. Por lo tanto, la hermeticidad de la unión no es adecuada.

El documento EP 0682758 desvela una herramienta de expansión correspondiente que comprende también rebajes en la superficie exterior de las mordazas. Estos rebajes causan promontorios en la superficie interior de la tubería causando interrupciones en las líneas de incisión que son susceptibles a formarse por los bordes de mordaza sobre la superficie interior del extremo de tubería durante la etapa final del proceso de expansión del extremo de tubería. Sin embargo, el resultado es que la superficie interior del extremo de tubería no es uniforme, por lo que la conexión de tubería no siempre es lo suficientemente hermética.

El documento WO 95/10000 desvela una herramienta de expansión en la que la distancia radial de las superficies de mordaza exteriores desde el eje central aumenta desde el extremo de inserción de dichas mordazas hasta su extremo opuesto. El extremo de tubería se expande por etapas, es decir, las mordazas mutuamente retraídas se insertan a una distancia dada en el extremo de tubería y se llevan después a un estado expandido mientras que se expande el extremo de tubería hasta una medida relativamente pequeña, después de lo que las mordazas se llevan de nuevo juntas o retraídas y se insertan más en el extremo de tubería. Las mordazas se llevan de nuevo a un estado expandido, mientras expanden aún más el extremo de tubería. El procedimiento se repite hasta que el extremo de tubería se ha expandido en la medida deseada, por ejemplo hasta que las superficies de mordaza exteriores se han insertado en toda su longitud en el extremo de tubería y se llevan a un estado expandido, después de lo que las mordazas se retiran de dicho extremo de tubería después de haber vuelto al estado o posición retraída.

Sin embargo, el uso de la herramienta requiere cuidado y habilidades bastante altas para garantizar que la conexión es lo suficientemente hermética.

El documento EP 1118401 desvela una herramienta de expansión en la que las mordazas se montan en un casquillo. Las mordazas se llevan a un estado expandido por un pistón cónico. El casquillo y, por lo tanto, las mordazas son axialmente móviles. Cuando las mordazas se mueven axialmente más cerca del pistón, el estado expandido de las mordazas es mayor. Por lo tanto, el desplazamiento axial de las mordazas permite el ensanchamiento del extremo de tubería por etapas. Sin embargo, la estructura de la herramienta de expansión es bastante complicada y es muy difícil fabricar la herramienta y utilizar la herramienta para lograr una conexión lo suficientemente hermética. El documento DE 199 24 695 desvela una herramienta de expansión para cuerpos huecos tales como tuberías de plástico.

Breve descripción de la invención El objeto de la invención es proporcionar un nuevo procedimiento y una herramienta de expansión de extremos de tubería.

El procedimiento de la invención se caracteriza porque el movimiento alternativo axial del pistón se guía para hacer girar las mordazas en cierta medida en la dirección circunferencial después de cada etapa de expansión.

Adicionalmente, la herramienta de la invención se caracteriza por medios para guiar el movimiento alternativo axial del pistón para hacer girar las mordazas en cierta medida en la dirección circunferencial después de cada etapa de expansión.

En la invención, el extremo de tubería se expande gradualmente por etapas. Después de cada expansión las mordazas se hacen girar en la dirección circunferencial. Por lo tanto, la posición de las mordazas en la dirección circunferencial cambia después de cada etapa de expansión. El giro de las mordazas se efectúa por el movimiento axial del pistón que expande las mordazas. El pistón produce un movimiento alternativo que se controla para hacer girar las mordazas en cierta medida en la dirección circunferencial. Por lo tanto, cada expansión secuencial por las mordazas se ejerce a una posición diferente de la superficie interior del extremo de tubería. Por lo tanto, la formación de las líneas de incisión se obvia y la superficie interior del extremo de tubería expandido es por tanto uniforme. El instalador puede sujetar la herramienta de expansión en la misma posición todo el tiempo y la conexión de tubería seguirá todavía siendo hermética.

Breve descripción de los dibujos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento de expansión de un extremo de tubería con la ayuda de una herramienta (1) de expansión, comprendiendo la herramienta (1) de expansión una pluralidad de mordazas (10) que son radialmente móviles en relación con un eje central entre una posición retraída y una expandida exterior, en el que dichas mordazas (10) tienen superficies de mordaza exteriores destinadas para su acoplamiento con la superficie interior del extremo de tubería y que se encuentran adyacentes entre sí en la posición retraída de las mordazas (10) y tienen al menos una forma en sección transversal arqueada, generalmente circular, y un pistón (2) o cono con un extremo cónico para mover las mordazas (10) entre dichas posiciones, por lol que el pistón (2) o cono es alternativamente movido en la dirección axial para expandir gradualmente el extremo de tubería por etapas, y el movimiento alternativo axial del pistón (2) o cono es guiado para hacer girar las mordazas (10) en cierta medida en la dirección circunferencial después de cada etapa de expansión.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la herramienta (1) comprende un manguito (12) alrelingueter del pistón (2) o cono, por lo que el manguito (12) y el pistón (2) o cono tienen superficies enfrentadas entre sí y que están provistas de ranuras (13) y pasadores (14) , por lo que el movimiento axial del pistón (2) o cono es transformado en giro en la dirección circunferencial por las ranuras (13) y los pasadores (14) .

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que las ranuras (13) son proporcionadas en el pistón (2) o cono y el pasador (14) sigue las ranuras (13) del pistón (2) o cono para hacer que el giro haga girar la mordazas (10) .

4. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, en el que la parte inferior de la ranura (13) comprende puntos bajos y puntos altos y el pasador (14) sigue la parte inferior de la ranura (13) .

5. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el movimiento axial del pistón (2) o cono hace girar el manguito (12) .

6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la herramienta (1) comprende un casquillo (20) alrelingueter del pistón (2) o cono, por el que el casquillo (20) comprende un carril (21) de guía oblicuo, estando el pistón (2) o cono provisto de un pasador (23) de guía, y un cojinete (24) de embrague, cojinete (24) de embrague que permite que el casquillo (20) gire en una dirección y evita que el casquillo (20) gire en otra dirección.

7. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, o 6, en el que el pistón (2) o cono puede girar de tal manera que el pistón (2) o cono giratorio hace girar las mordazas.

8. Una herramienta para expandir un extremo de tubería, comprendiendo la herramienta (1) una pluralidad de mordazas (10) , que son radialmente móviles en relación con un eje central entre una posición retraída y una posición de expansión exterior y que, cuando se retraen, están destinadas a insertarse en el extremo de tubería, en el que las mordazas (10) móviles tienen superficies de mordaza exteriores destinadas para su acoplamiento con la superficie interior del extremo de tubería y que se encuentran adyacentes entre sí en la posición retraída de las mordazas (10) y tienen al menos una sección transversal arqueada generalmente circular, un pistón (2) o cono con un extremo cónico para mover las mordazas (10) entre dichas posiciones, medios que mueven el pistón (2) o cono de manera alternativa en la dirección axial para expandir gradualmente el extremo de tubería por etapas, y medios para guiar el movimiento alternativo axial del pistón (2) o cono para hacer girar las mordazas (10) en cierta medida en la dirección circunferencial después de cada etapa de expansión.

9. Una herramienta de acuerdo con la reivindicación 8, en la que la herramienta (1) está provista de un manguito (12) alrelingueter del pistón (2) o cono, por lo que el manguito (12) y el pistón (2) o cono están provistos de superficies enfrentadas entre sí y provistos de ranuras (13) y pasadores (14) para realizar una cierta cantidad de giro en la dirección circunferencial.

10. Una herramienta de acuerdo con la reivindicación 9, en la que las ranuras (13) comprenden paredes inclinadas para guiar los pasadores.

11. Una herramienta de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en la que el pistón (2) o cono está provisto de ranuras (13) y la herramienta comprende un pasador (14) que sigue las ranuras (13) para proporcionar el giro de las mordazas.

12. Una herramienta de acuerdo con la reivindicación 11, en la que la parte inferior de la ranura (13) está provista de puntos altos y puntos bajos y el pasador (14) está dispuesto para

seguir la parte inferior de la ranura (13) .

13. Una herramienta de acuerdo con la reivindicación 8, en la que la herramienta (1) está provista de un casquillo (20) alrelingueter del pistón (2) o cono, en el que el casquillo (20) está provisto de un carril (21) de guía oblicuo y el pistón (2) o cono está provisto de un pasador (23) de guía y un

cojinete (24) de embrague que permite que el casquillo (20) gire en una dirección y evita que el casquillo (20) gire en otra dirección.

14. Una herramienta de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, en la que se permite que el pistón (2) o cono gire una cierta cantidad en la dirección circunferencial.

15. Una herramienta de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, en la que los medios para la

formación de un cierto movimiento de giro en la dirección circunferencial están situados dentro del alojamiento (5) de la herramienta de expansión.

16. Una herramienta de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, en la que los medios para la formación del movimiento de giro en la dirección circunferencial están situados en una parte entre el alojamiento (5) de la herramienta (1) y un cabezal (6) de expansión.


 

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