ES2223691T3 - Metodo y aparato para abocinar los extremos de tubos. - Google Patents
Metodo y aparato para abocinar los extremos de tubos.Info
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Abstract
Un método para abocinar una porción extrema (37A) de un tubo (37) de material plástico o en capas, proporcionando un casquillo de conformación (22) que tiene una superficie exterior (32) cilíndrica que se adapta a la superficie interior del tubo (37), y una superficie interior (34) que se extiende entre un extremo delantero y uno trasero; y - una herramienta de expansión (19) que se puede conectar de manera operativa y desaplicable a un accionador lineal (10), teniendo dicha herramienta de expansión (19) una cabeza (20) conformada, incluyendo el método las operaciones de: - disponer el casquillo de conformación (22) sobre la herramienta de expansión (19) y hacia dentro de la porción extrema (37A) del tubo (37); y - abocinar la porción extrema (37A) del tubo (37) expandiendo progresivamente el casquillo de conformación (22) contra la superficie interior (34) de la porción extrema (37A) de tubo, al tiempo que se mantienen el extremo (37A) de tubo y el casquillo de conformación (22) descansando contra una superficie (18¿) de resalte del accionador lineal (10), caracterizado por las operaciones de: - proporcionar un casquillo de conformación (22) de material plástico deformable, finalizando dicho casquillo de conformación (22) con una pestaña (33) en el extremo trasero para hacer descansar la porción extrema (37A) del tubo (37); y - abocinar la porción extrema (37A) del tubo (37) tirando forzadamente de la cabeza (20) de la herramienta (19) para que deslice a lo largo de la superficie interior (34) del casquillo (22).
Description
Método y aparato para abocinar los extremos de
tubos.
Esta invención hace referencia a un método y a un
aparato para abocinar una porción extrema de tubos de plástico o en
capas usados, normalmente, para sistemas de conducción de fluidos
líquidos y gaseosos. La invención hace referencia, también, a un
casquillo de conformación de diseño especial, usado para abocinar
una porción extrema de un tubo, como se ha hecho referencia
previamente.
En particular, la invención está dirigida a un
aparato para abocinar las porciones extremas de tubos, como se ha
mencionado previamente, que comprende una herramienta de
conformación y un miembro de conformación, que se pueden transportar
fácilmente y usar directamente en el lugar de trabajo por un
operario, para abocinar los extremos de tubos que tienen, también,
diámetros diferentes entre sí.
En la construcción de sistemas hidráulicos,
oleodinámicos y neumáticos, durante muchos años se ha hecho uso
generalizado de tubos de plástico o en capas que están conectados
entre sí y a las instalaciones sanitarias, por medio de accesorios
de tubo apropiados sobre los que se debe ajustar y sujetar un
extremo del tubo para asegurar un sellado eficiente.
A fin de facilitar la inserción del accesorio de
tubo en un tubo, la porción extrema del tubo se debe conformar en
forma de una campana por medio de un aparato especial que requiere
el uso de herramientas de expansión que comprenden una pluralidad de
sectores de expansión que se pueden desplegar en dirección radial
para abocinar un extremo de un
tubo.
tubo.
El uso de estos aparatos implica, sin embargo,
límites e inconvenientes considerables, ambos en lo relativo a la
adaptación segmentada del extremo abocinado del tubo, y en lo
relativo a la dificultad por parte de un operario en el transporte y
uso del aparato.
De hecho, tales aparatos son extremadamente
engorrosos y algo inmanejables para usar en el lugar de trabajo.
Además, una adaptación segmentada del extremo
abocinado de un tubo implica, a su vez, problemas de sellado, porque
el contorno poligonal que asume el abocinado, no ofrece un sellado
hidráulico satisfactorio y homogéneo por toda la superficie
periférica del extremo abocinado del tubo.
Se conoce de los documentos
DE-U-296 18 268 y
JP-A-09 183157 el uso de una
herramienta y un miembro de conformación que se puede insertar en un
extremo de un tubo, en el que se hace uso de un miembro de
conformación elásticamente expandible que está comprimido axialmente
entre miembros de presión delantero y trasero de la herramienta para
hacer que haya una expansión radial en el interior del tubo. Se hace
uso, también, de un manguito exterior; a pesar del uso de dicho
manguito exterior, la rigidización progresiva del miembro de
conformación elásticamente compresible no permite ningún control del
diámetro interior del extremo abocinado del tubo; se puede poner en
peligro, por lo tanto, el sellado del extremo conectado de los
tubos.
Por lo tanto, sería deseable proporcionar un
método y tener unos aparatos o dispositivos para abocinar los
extremos de tubos, a fin de obviar los inconvenientes antes
mencionados.
El principal objeto de la invención es
proporcionar un método para abocinar los extremos de tubos, que sea
fácil de realizar y que ofrezca la posibilidad de mantener el
contorno periférico de un extremo abocinado de un tubo,
perfectamente circular a fin de asegurar condiciones óptimas de
estanqueidad o sellado.
Un objeto adicional de la invención es
proporcionar un método para abocinar los extremos de tubos, como se
ha mencionado anteriormente, que pueda ser fácilmente adaptable para
abocinar extremos de tubos de cualquier diámetro.
Aún más, un objeto de la invención es
proporcionar un aparato para abocinar los extremos de tubos por
medio del método antes mencionado, que sea estructuralmente
sencillo, de dimensiones totales mínimas y extremadamente ligero, y
por el que sea posible abocinar los extremos de tubos de diámetros
diferentes mediante remplazo rápido y fácil de unas pocas piezas de
conformación auxiliares.
Aún más, un objeto de esta invención es
proporcionar un aparato del tipo antes mencionado, adecuado o para
uso en la parte superior del banco o para uso manual.
Un objeto adicional de la invención es
proporcionar un casquillo auxiliar de conformación de diseño
sencillo y adecuado para abocinar una porción extrema de un tubo
mediante el método y el aparato a los que se ha hecho referencia
anteriormente.
Los objetos de la invención se pueden conseguir
por medio de un método para abocinar las porciones extremas de tubos
según la reivindicación 1, por medio de un aparato según la
reivindicación 2, y por medio de un casquillo de conformación según
la reivindicación 8.
La propiedad básica de esta invención se
encuentra en el uso un casquillo especial de conformación de
material plástico deformable, y una herramienta especial de
expansión, que se insertan en un extremo de un tubo una longitud
sustancialmente igual a la del extremo de abocinado a realizar, que
es conformada, así, expandiendo progresivamente el casquillo de
conformación en dirección radial contra la superficie interior del
extremo de tubo, forzando y tirando de la herramienta de expansión
para que deslice axialmente a lo largo del casquillo de
conformación.
Estas y otras propiedades del método y una
realización preferencial de un aparato y un casquillo de
conformación según la invención serán más claramente evidentes a
partir de la descripción siguiente con referencia a los dibujos que
se acompañan, en los que:
la figura 1 muestra una vista en corte
transversal longitudinal del aparato según la invención;
la figura 2 muestra una vista en detalle a escala
ampliada de la figura 1;
la figura 3 muestra una vista en corte
transversal longitudinal a escala ampliada del casquillo de
conformación, antes de uso;
las figuras 4, 5, 6 y 7 muestran algunas
condiciones operativas del aparato, para ilustrar el método para
abocinar los extremos de tubos, según la invención.
El aparato según la invención, para abocinar las
porciones extremas de tubos de material plástico o en capas,
comprende sustancialmente un accionador lineal 10, un casquillo de
conformación 22 hecho de material plástico deformable, por ejemplo
politeno, y una herramienta de expansión 19; la herramienta 19 está
conectada de manera operativa y desaplicable al accionador, y es
forzada a deslizar en el interior del casquillo 22, después de que
se hayan insertado el mismo y la herramienta 19 en una porción
extrema de un tubo 37 para ser abocinado mediante una expansión
radial progresiva del casquillo contra la porción extrema del
tubo.
El accionador lineal 10 puede ser de cualquier
tipo adecuado; por ejemplo, puede ser de tipo neumático o
hidráulico, comprendiendo una empuñadura 11 que aloja un cilindro de
doble accionamiento 12 y una unidad de bombeo de aceite que se puede
hacer funcionar, por ejemplo, por medio de una palanca de control
13.
El cilindro de doble accionamiento 12 del
accionador comprende una varilla 14 que tiene una cabeza 15
conformada, que desliza axialmente a lo largo de un agujero de guía
16 que se extiende sustancialmente a todo lo largo de la empuñadura
11; la empuñadura 11 está provista de un extremo roscado 17 en el
que está atornillado un miembro de guía 18 para una herramienta de
expansión 19. La herramienta 19, como se muestra, comprende una
cabeza 20 conformada que tiene una porción cilíndrica y una porción
cónica en el extremo delantero de un vástago 21, y tiene tal forma
que expande gradual y uniformemente el casquillo 22 de material
plástico deformable y abocina, por consiguiente, la porción extrema
de un tubo, como se explica más adelante.
El vástago 21 de la herramienta de expansión 19
comprende una primera porción de vástago de diámetro reducido, para
deslizar libremente en el interior del agujero del casquillo de
conformación, y una porción 21' cilíndrica intermedia, entre la
porción del vástago 21 y la cabeza 20 conformada, que tiene un
diámetro mayor que el diámetro de la primera porción de vástago 21,
y el diámetro interior o diámetros del agujero 22B del casquillo de
conformación 22.
La porción de vástago 21 de la herramienta de
expansión 19 pasa libremente a través de un agujero axial 23 en el
miembro de guía 18 para aplicarse y desaplicarse con un dispositivo
automático de apriete en la cabeza 15 de la varilla 14 del cilindro
12.
Como se muestra en la figura 1, el agujero 23 en
el miembro de guía 18, en el extremo anterior, se abre en una
cavidad ensanchada 24 adecuada para alojar la cabeza 20 conformada
de la herramienta de expansión 19.
Como se muestra en la figura 2, el vástago 21 de
la herramienta de expansión en su extremo trasero está provisto de
una acanaladura 21A anular, y se extiende con un cuerpo 21B de
diámetro reducido para penetrar en un collar del tipo de bolas que
comprende un casquillo externo 25, que desliza axialmente con
respecto a un casquillo interno 26 atornillado en la cabeza 15 de la
varilla 14 del cilindro de control.
El casquillo interno 26, en una posición
intermedia, comprende un conjunto de agujeros radiales dispuestos
circunferencialmente para una pluralidad de bolas de apriete 27,
diseñados para aplicarse con la acanaladura 21A anular en el extremo
trasero del vástago 21 de la herramienta de expansión.
El casquillo externo 25 presenta, a su vez, una
superficie interior 25A cónica que converge en la dirección de la
cabeza 15, y está cargado hacia delante por un resorte 28.
Las bolas 27 del collar se mantienen normalmente
en una condición desaplicada del vástago 21, por medio de un miembro
de detención 29 en forma de copa, que tiene un cuerpo de guía 30 que
desliza axialmente con respecto al casquillo interno 26 y a la
cabeza 15 de la varilla 14 de cilindro contra la acción de un
resorte de carga 31.
Por lo tanto, a partir de la figura 2 es evidente
que insertando el vástago 21 de la herramienta 19 en el miembro de
guía 18, haciéndolo deslizar axialmente, se hace que se mueva hacia
atrás el elemento 29 en forma de copa suficientemente lejos de las
bolas 27 y se aplique a la acanaladura 23 anular en el extremo
trasero del vástago 21; en esta condición, el casquillo externo 25,
empujado hacia delante por el resorte 28, con la superficie cónica
25A mantiene las bolas 27 aplicadas con la herramienta 19,
permitiendo por ello que sea ejercida la acción de tiramiento
necesaria por medio del cilindro 12 del accionador. Al contrario, al
empujar hacia delante la cabeza 15 con el miembro 29 en forma de
copa se hará que se desalojen las bolas 27 de la acanaladura 23 y
que se desaplique la herramienta del accionador.
Con referencia a la figura 3, se proporciona
ahora una descripción detallada del casquillo de conformación 22
deformable, que constituye una parte sustancial del método y aparato
según la invención.
Como se muestra en la figura 3, el casquillo 22
comprende un cuerpo 22A tubular de material plástico que se extiende
axialmente una longitud que se corresponde sustancialmente con la
longitud del abocinado 37A a formar en una porción extrema de un
tubo; el cuerpo de casquillo 22 comprende una superficie exterior 32
cilíndrica que se extiende entre el extremo anterior 22' y una
pestaña trasera 33, proporcionando una porción de descanso para que
el extremo de tubo empuje el casquillo 22 contra una superficie
18'de resalte en el extremo anterior del miembro de guía del
accionador, así como para que descanse el extremo de un tubo 37.
El casquillo 22, en el ejemplo de la figura 3,
presenta, a su vez, un agujero 22B que tiene una superficie interior
34 cónica, que converge en la dirección de la pestaña 33 en el
extremo trasero del casquillo, desde un orificio 35 ampliamente
acampanado en el extremo anterior del casquillo 22 opuesto a la
pestaña 33. La superficie interior 34 del casquillo 22 se abre, a su
vez, hacia una cavidad 36 cilíndrica ensanchada en correspondencia
con la pestaña
33.
33.
Las longitudes axiales y el estrechamiento
gradual angular de las superficies 34 y 35 cónicas deberían ser
apropiadamente calculados y puestos en correlación con la forma de
la porción extrema abocinada del tubo a formar; con más precisión,
la porción 35 acampanada sirve para conformar inicialmente una
porción cónica del casquillo 22 en la porción extrema del tubo, al
tiempo que la longitud y el estrechamiento gradual de la superficie
interior 34 cónica se ponen en correlación con la longitud y forma
de la porción abocinada 37A restante a formar. Con más precisión, en
el momento en que sea necesario conformar un abocinado cónico, la
superficie interna 34 del casquillo 22 debe tener una relación
idéntica de estrechamiento gradual a la del abocinado a formar, pero
de forma doble, es decir, con un estrechamiento gradual opuesto al
de la pared de abocinado.
Al contrario, la cavidad 36 debe tener un
diámetro mayor que la cabeza 20 de la herramienta de expansión, para
impedir la deformación local del casquillo 22 al finalizar el
abocinado. La figura 3 muestra un casquillo 22 que tiene una
superficie interior cónica para expandir gradualmente el abocinado a
formar en el extremo de un tubo, como se explica más adelante; sin
embargo, el casquillo 22 podría presentar una superficie interna con
una forma longitudinal diferente de la mostrada, por ejemplo,
cilíndrica, para formar igualmente el abocinado.
Con referencia a las figuras 4 a 7, se
proporciona ahora una descripción del método para abocinar una
porción extrema de un tubo de material plástico o en capas, según
esta invención.
Como se muestra en dichas figuras, el método para
abocinar una porción extrema de un tubo, comprende las operaciones
de proporcionar un casquillo 22 de material plástico deformable,
como se ha descrito previamente, es decir, que tiene una superficie
exterior cilíndrica que se adapta a la superficie interna cilíndrica
de una porción extrema de un tubo, y una superficie interior que
tiene un perfil longitudinal paralelo o que converge en sentido
opuesto con respecto a la superficie exterior del mismo casquillo o
del perfil interior longitudinal del abocinado a formar;
proporcionar una herramienta 19 que tiene una cabeza 20 conformada
para expandir radialmente el casquillo 22, y disponer el casquillo
de conformación sobre la herramienta, o insertar esta última hacia
dentro del casquillo 22 antes de conectar de manera operativa la
herramienta de expansión a un accionador. La herramienta de
expansión 19 con el casquillo 22 se inserta entonces en una porción
extrema de un tubo 37 a abocinar, como se muestra en la figura 6,
descansando la pestaña 33 del casquillo 22 contra la superficie
delantera 18' del miembro de guiamiento 18 para la herramienta. Por
último, la porción extrema 37A del tubo 37 se conforma como una
campana haciendo que el casquillo 22 se expanda progresivamente
contra la superficie interior de la pared cilíndrica del tubo 37,
haciendo deslizar forzadamente la cabeza 20 de la herramienta de
expansión a lo largo de la superficie interior del casquillo 22 que
ejerce una acción de tiramiento por medio del accionador 10, al
tiempo que el casquillo 22 y la porción extrema del tubo 37 se
mantienen contra la superficie de detención delantera del miembro de
guía 18.
Las figuras 4 a 7 muestran las operaciones
básicas del método para abocinar la porción extrema de un tubo,
ilustrado previamente.
Es muy evidente, a partir de lo descrito y
mostrado con referencia al ejemplo de los dibujos que se acompañan,
que se ha proporcionado un método y un aparato para abocinar la
porción extrema de tubos de material plástico o en capas, que hacen
uso de un casquillo deformable y una herramienta de expansión
especiales que tienen un diseño capaz de proporcionar el perfil
abocinado requerido a un extremo de un tubo; aunque lo que se ha
mostrado es un casquillo adecuado para formar un abocinado en forma
de cono truncado, con un ángulo de acampanamiento de unos pocos
grados, por ejemplo, variando desde 8º hasta 15º, denominado el eje
longitudinal del abocinado. Se entiende, no obstante, que
modificando la forma y dimensiones del casquillo 22, o el grado de
interferencia entre la cabeza 20 de la herramienta 19 y el casquillo
22, es posible obtener porciones de extremo abocinado de formas
diferentes.
Se entiende, por lo tanto, que lo que se ha
descrito y mostrado se ha proporcionado puramente a modo de ejemplo
a fin de ilustrar la invención y que se pueden hacer modificaciones
o variaciones adicionales al casquillo, a la herramienta y al
accionador, sin desviarse, sin embargo, del alcance de las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (11)
1. Un método para abocinar una porción extrema
(37A) de un tubo (37) de material plástico o en capas,
proporcionando un casquillo de conformación (22) que tiene una
superficie exterior (32) cilíndrica que se adapta a la superficie
interior del tubo (37), y una superficie interior (34) que se
extiende entre un extremo delantero y uno trasero; y
- una herramienta de expansión (19) que se puede
conectar de manera operativa y desaplicable a un accionador lineal
(10), teniendo dicha herramienta de expansión (19) una cabeza (20)
conformada, incluyendo el método las operaciones de:
- disponer el casquillo de conformación (22)
sobre la herramienta de expansión (19) y hacia dentro de la porción
extrema (37A) del tubo (37); y
- abocinar la porción extrema (37A) del tubo (37)
expandiendo progresivamente el casquillo de conformación (22) contra
la superficie interior (34) de la porción extrema (37A) de tubo, al
tiempo que se mantienen el extremo (37A) de tubo y el casquillo de
conformación (22) descansando contra una superficie (18') de resalte
del accionador lineal (10),
caracterizado por las operaciones de:
- proporcionar un casquillo de conformación (22)
de material plástico deformable, finalizando dicho casquillo de
conformación (22) con una pestaña (33) en el extremo trasero para
hacer descansar la porción extrema (37A) del tubo (37); y
- abocinar la porción extrema (37A) del tubo (37)
tirando forzadamente de la cabeza (20) de la herramienta (19) para
que deslice a lo largo de la superficie interior (34) del casquillo
(22).
2. Aparato para abocinar una porción extrema
(37A) de un tubo (37) de material plástico o en capas, comprendiendo
el aparato:
- un accionador lineal (10);
- un casquillo de conformación (22) que tiene una
superficie exterior (32) cilíndrica y una superficie interior (34)
que se extiende entre un extremo delantero y uno trasero del
casquillo (22); y
- una herramienta de expansión (19) que tiene una
cabeza (20) conformada y un vástago (21), pudiéndose conectar de
manera operativa y desaplicable dicha herramienta de expansión (19)
al accionador lineal (10),
caracterizado porque:
dicho casquillo de conformación (22) comprende un
cuerpo (22A) tubular de material plástico deformable que finaliza
con una pestaña trasera (33), y una superficie interior (34) cónica
o cilíndrica que tiene un diámetro máximo en su extremo
delantero;
teniendo dicha herramienta de expansión (19) una
cabeza (20) conformada que comprende una porción cilíndrica que
tiene un diámetro máximo mayor que dicho diámetro máximo de la
superficie interior (34) del casquillo (22), y una porción cónica en
el extremo delantero del vástago (21).
3. Aparato según la reivindicación 2,
caracterizado porque el accionador lineal (10) comprende un
dispositivo automático de apriete (25) para la herramienta de
expansión (19).
4. Aparato según la reivindicación 2,
caracterizado porque la herramienta de expansión (19)
comprende una porción (21') de vástago cilíndrica intermedia que
tiene un diámetro mayor que el diámetro máximo de la superficie
interior (34) del casquillo de conformación (22), que se extiende
desde la porción cónica de la cabeza (20) de la misma herramienta de
expansión (19).
5. Aparato según la reivindicación 2,
caracterizado porque el accionador (10) comprende un miembro
de guía (18) para la herramienta de expansión (19), teniendo dicho
miembro de guía (18) un agujero de guía (23) longitudinal para la
herramienta (19), y una cavidad delantera para alojar la cabeza (20)
conformada de la herramienta de expansión (19).
6. Aparato según la reivindicación 5,
caracterizado porque dicho miembro de guía (18) para la
herramienta (19) está asegurado de modo que se puede retirar al
accionador lineal.
7. Aparato según la reivindicación 3,
caracterizado porque el dispositivo automático de apriete
(25) para la herramienta de expansión (19) comprende un collar
(25-29) del tipo de bolas.
8. Un casquillo de conformación (22) para
abocinar una porción extrema de un tubo (37) de material plástico o
en capas, teniendo dicho casquillo (22) una superficie exterior (32)
cilíndrica que se adapta a la superficie interior de la porción
extrema del tubo (37) y un orificio longitudinal que se extiende
axialmente entre un extremo delantero y uno trasero;
caracterizado porque comprende un cuerpo (22A) tubular de
material plástico deformable y un miembro de pestaña (33) en el
extremo trasero de dicho casquillo; comprendiendo dicho cuerpo (22A)
tubular del casquillo de conformación (22) una superficie interior
(34) que se abre en una cavidad ensanchada dispuesta coplanaria al
miembro de pestaña (33) en el extremo trasero del casquillo de
conformación (22).
9. Un casquillo de conformación (22) según la
reivindicación 8, caracterizado porque dicho cuerpo (22A)
tubular comprende un orificio longitudinal que tiene una superficie
interior (34) cilíndrica.
10. Un casquillo de conformación (22) según la
reivindicación 8, caracterizado porque dicho cuerpo (22A)
tubular comprende un orificio longitudinal que tiene una superficie
interior (34) cónica que se estrecha gradualmente hacia dicho
extremo trasero.
11. Un casquillo de conformación (22) según la
reivindicación 8, 9 ó 10, caracterizado porque dicho orificio
longitudinal comprende en el extremo delantero una porción (35) que
se ensancha cónicamente.
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Family Cites Families (2)
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