ES2330882T3 - Union de tubos. - Google Patents

Abstract

Unión de tubos entre un primer tubo (1) y un segundo tubo (2), en donde un segmento extremo de uno de los tubos se solapa con un segmento extremo del otro tubo y/o en los segmentos extremos de los tubos (1, 2), vueltos unos hacia otros, está encajado en cada caso un elemento de unión (3, 4) en los segmentos extremos y en donde los tubos pueden unirse entre sí de forma desmontable, de forma preferida pueden enroscarse entre sí, en donde el segmento extremo del tubo que se solapa con el otro tubo y/o al menos un elemento de unión (3, 4), encajado en un segmento extremo de un tubo (1, 2), está(n) configurado(s) con una región (18, 19), en su extremo vuelto hacia el interior del tubo, con una resistencia menor en comparación con una región parcial que se conecta a la misma, en donde la región (18, 19, 30) con menor resistencia está configurada sobre su perímetro interior con una gran cantidad de depresiones o escotaduras (20, 21, 21'''', 31), caracterizada porque la distancia entre depresiones o rebajos (21'''') adyacentes se reduce en dirección al extremo de la región (19'''') con menor resistencia.

Description

Unión de tubos.

La presente invención se refiere a una unión de tubos entre un primer tubo y un segundo tubo, en donde un segmento extremo de uno de los tubos se solapa con un segmento extremo del otro tubo y/o en los segmentos extremos de los tubos, vueltos unos hacia otros, está encajado en cada caso un elemento de unión en los segmentos extremos y en donde los tubos pueden unirse entre sí de forma desmontable, de forma preferida pueden enroscarse entre sí, en donde el segmento extremo del tubo que se solapa con el otro tubo y/o al menos un elemento de unión, encajado en un segmento extremo de un tubo, está(n) configurado(s) con una región, en su extremo vuelto hacia el interior del tubo, con una resistencia menor en comparación con una región parcial que se conecta a la misma, en donde la región con menor resistencia está configurada sobre su perímetro interior con una gran cantidad de depresiones o escotaduras.

Con relación a uniones de tubos entre un primer tubo y un segundo tubo se conocen diferentes formas de ejecución, en donde por ejemplo un segmento extremo de un tubo entra en un segmento extremo de un segundo tubo a unir al mismo o se solapa con el mismo y, además de esto, está prevista una unión entre los tubos. En el caso de una unión desmontable se prevé por ejemplo un enroscado mediante una rosca correspondiente. Alternativamente es posible pegar, soldar, etc. tubos a unir entre sí, en donde una unión de este tipo habitualmente no puede desmontarse sin destrucción. Además de esto se conoce encajar en segmentos extremos de tubos o elementos de tubo a unir entre sí elementos de unión, que deben unirse entre sí, en donde puede conseguirse por ejemplo una unión en especial desmontable, a su vez, mediante un enroscado o un cierre de bayoneta.

En el caso de la producción de anclajes o pantallas de tubo para producir túneles o pasos generales en material de roca o suelo se producen normalmente anclajes o pantallas de tubo de este tipo, en cada caso, mediante el taladrado de un orificio en una longitud predeterminada, tras lo cual se llevan a cabo alargamientos de tubo correspondientes, para conseguir una dado el caso gran longitud de anclajes o elementos de este tipo de pantallas de tubo para una protección adecuada. En el caso de la producción de anclajes o pantallas de tubo de este tipo debe partirse además, de que por ejemplo a causa del diferentes material de suelo o roca pueden producirse parcialmente desplazamientos entre las diferentes capas de suelo o roca, que pueden producir una carga o un esfuerzo sobre anclajes o elementos de pantallas de tubo transversalmente o con inclinación respecto a la extensión longitudinal de un elemento tubular de este tipo. En el caso de un esfuerzo de este tipo que se produzca con inclinación o transversalmente respecto a una extensión o eje longitudinal del elemento tubular, en la región de una unión de tubos o elementos de tubo que se conectan entre sí, el segmento extremo situado interiormente, dado el caso de aristas vivas, de uno de los tubos daña y dado el caso destruye el segmento extremo circundante del otro tubo, en especial para el caso de que los segmentos extremos que engranan unos dentro de otros o que se superponen unos con otros de los tubos o elementos de tubo a unir entre sí hacen contacto mutuo directo, de tal modo que en la región de esta unión ya no se da la integridad deseada de todo el elemento tubular o la misma queda limitada. En el caso de una utilización de un elemento tubular de este tipo, compuesto por varios tubos o elementos tubulares, como anclaje o elemento de una pantalla de tubo se influye por medio de esto directamente en la protección a conseguir o ésta ya no está disponible.

Por ejemplo de los documentos EP-A 0 032 265, GB-A 758 333 ó US-B 6,752,436 pueden deducirse formas de ejecución de uniones de tubos, en los que en la región de un extremo interior de la unión de tubos se pone a disposición un debilitamiento para, en el caso de una inclinación insignificante, evitar o reducir un daño o una destrucción del segmento de tubo que agarra.

Aparte de esto puede deducirse una unión de tubos de la clase citada al comienzo del documento US-A 2,239,942, en donde en un segmento extremo delantero del segmento extremo interior, que se solapa con el otro tubo, están previstas dos depresiones una junta a la otra que discurren en la dirección periférica, en donde en una de las depresiones puede insertarse un anillo de seguridad, para hacer posible un ajuste de la flexibilidad o elasticidad del segmento extremo interior.

La presente invención tiene por ello la finalidad de, partiendo de una unión de tubos de la clase citada al comienzo, perfeccionar ésta con la finalidad de que, incluso en el caso de un esfuerzo excéntrico o esfuerzo transversalmente o inclinado respecto al eje longitudinal de la unión de tubos entre un primer y un segundo tubo, se garanticen la integridad de la unión y en especial de una región de envuelta de un segmento extremo, que se solapa con el otro tubo respectivo.

Para solucionar estas misiones una unión de tubos de la clase citada al comienzo se caracteriza fundamentalmente por medio de que la distancia entre depresiones o rebajos adyacentes se reduce en dirección al extremo de la región con menor resistencia. Debido a que el segmento extremo que entra en un tubo a unir de este modo o al menos un segmento extremo de un elemento de unión, encajado entre dos tubos unidos entre sí, está configurado con una región de menor resistencia con varias depresiones o varios rebajos en comparación con una región parcial que se conecta a la misma, se garantiza que incluso para el caso de un esfuerzo excéntrico en la región de la unión de tubos entre el primer tubo y el segundo tubo y de un contacto que se produce por medio de esto, entre el segmento extremo situado interiormente y la región de envuelta exterior del segmento exterior que se solapa, se mantenga la integridad de la unión en esta región y se evite en especial una destrucción o un daño del segmento extremo circundante o de la región de envuelta del mismo. En el caso de producirse fuerzas o esfuerzos que actúen o discurran transversalmente o inclinados con relación al eje longitudinal de la unión de tubos y un basculamiento o inclinación, resultante de ello, de los tubos o elementos de tubo conectados entre sí el segmento extremo interior entra ciertamente en contacto con el segmento extremo circundante, en donde sin embargo mediante la región prevista con menor resistencia vuelta hacia el interior del tubo se garantiza que esta región con menor resistencia pueda deformarse o conformarse de forma correspondiente y, de este modo, el segmento extremo o la región de envuelta del tubo circundante permanezca íntegro(a). Las depresiones o los rebajos para conseguir la menor resistencia pueden practicarse de forma muy sencilla y fiable. Para en el caso de una sección transversal de material uniforme de los tubos a unir entre sí o de un elemento de unión, a encajar en el segmento extremo respectivo de los tubos a unir entre sí, poner a disposición aún así sobre la región extrema o el segmento extremo vuelta(o) hacia el interior del tubo una región de menor resistencia, con una producción lo más sencilla posible y con ello costes de producción reducidos, está previsto que la región con menor resistencia esté configurada sobre su perímetro interior con un gran número de depresiones o rebajos. Para conseguir una reducción progresiva de forma correspondiente de la resistencia en dirección al extremo libre del segmento exterior alojado se propone, conforme a la invención, que la distancia entre depresiones o rebajos adyacentes se reduzca en dirección al extremo de la región con menor resistencia.

Conforme a una forma de ejecución preferida se propone que la región con menor resistencia esté configurada como región con menor grosor de material, con lo que en el caso de una producción simplificada se mantenga la integridad de la unión de tubos.

Para impedir un entallado de la región con menor resistencia del segmento extremo situado interiormente, en el segmento extremo circundante o la región de envuelta, conforme a otra forma de ejecución preferida se propone que la región de menor resistencia esté configurada redondeada hacia su extremo libre sobre la superficie exterior. Un redondeado de este tipo en el extremo libre puede producirse de forma sencilla y permite evitar con seguridad una lesión del perímetro interior del segmento exterior circundante.

En el caso de que se produzcan en la región de una unión de tubos fuerzas descentradas o que discurren o actúan oblicuamente o transversalmente a la dirección longitudinal de la unión de tubos, debe partirse de la base de que el extremo libre del segmento extremo alojado, en el caso de un basculamiento de los tubos o elementos de tubo que se conectan entre sí, se conforma o deforma de la forma más amplia desde la posición alineada. Para poner a disposición de la región extrema más exterior una resistencia reducida de forma correspondiente o con medidas sencillas una resistencia variable en especial uniformemente o continuamente, está previsto conforme a una forma de ejecución más preferida que esté previsto un gran número de depresiones o rebajos, cuya anchura y/o profundidad aumenta en dirección al extremo libre de la región con menor resistencia. Por medio de que conforme a la invención se reduce la anchura y/o profundidad de las depresiones o de los rebajos previstos hacia el extremo libre de la región con menor resistencia, se garantiza que la región parcial, que ha entrada lo más profundamente en el tubo circundante, esté configurada con la resistencia correspondientemente mínima.

Como ya se indicado anteriormente, es posible unir entre sí directamente un primer y un segundo tubo, en donde en este caso es necesario configurar de forma correspondientemente diferente los extremos de los tubos a unir entre sí, para garantizar que un segmento extremo pueda solaparse con el segmento extremo del tubo a unir de este modo. En especial para una producción simplificada de los tubos o elementos de tubo a unir entre sí, sin tener que tener en cuenta diferentes formas de ejecución de extremos adyacentes entre sí o a unir mutuamente, se conoce encajar en segmentos extremos de tubos a unir mutuamente en cada caso elementos de unión, que presenten una longitud correspondientemente corta y hacer posible una unión sencilla y fiable de tubos que se conectan entre sí. Con relación a esto se propone conforme a la invención otra forma de ejecución preferida, en la que los elementos de unión, que pueden encajarse en cada caso en un segmento extremo de los tubos a unir entre sí, estén formados por elementos de manguito que estén dotados de elementos de fijación, en su extremo que sobresale en cada caso del tubo, en especial de una rosca interior y de una rosca exterior complementaria. Los elementos de manguito de este tipo no sólo pueden producirse de forma sencilla, sino que por ejemplo permiten también que los tubos o elementos de tubo a unir, que presentan dado el caso una longitud bastante grande, puedan estar configurados con unas paredes correspondientemente estrechas, ya que ya no requiere la sección transversal de material aumentada, que sería necesaria en otro caso para una unión adecuada de los tubos o elementos de tubo que se conectan unos a otros. Aparte de esto es posible, como ya se ha indicado anteriormente, simplificar la producción de los elementos de tubo a unir entre sí, ya que en los segmentos extremos no es necesario tomar medidas para una configuración de regiones extremas adaptadas unas a otras, para garantizar un solape de los segmentos extremos a unir entre sí, necesario para una unión adecuada.

Para una inmovilización especialmente sencilla y fiable de los elementos de unión se propone, además de esto, que los elementos de manguito presenten en cada caso un tope que discurre en especial sobre todo el perímetro, el cual limita la profundidad de entrada del elemento de manguito en el tubo respectivo, en donde el elemento de manguito puede unirse al tubo, en la región del tope, a través de una costura de soldadura que discurre en especial por todo el perímetro.

Como ya se ha indicado anteriormente, las uniones de tubos de este tipo pueden estar sometidas en ciertas circunstancias a esfuerzos grandes y en especial excéntricos, de tal modo que para aumentar la seguridad de la inmovilización de los elementos de unión en los diferentes tubos o elementos de tubo se propone, aparte de esto, que a cierta distancia del extremo del tubo se prevean perforaciones o aberturas de paso distanciadas entre sí y repartidas por el perímetro, mediante las cuales se produce una soldadura adicional con el elemento de manguito insertado, como se corresponde con otra forma de ejecución preferida de la unión de tubos conforme a la invención.

A continuación se explica con más detalle la invención con base en ejemplos de ejecución representados en el dibujo adjunto. En el mismo muestran:

la fig. 1 un corte parcialmente esquemático a través de una primera forma de ejecución de una unión de tubos conforme a la invención;

la fig. 2, a escala aumentada, un elemento de unión que está encajado en un tubo conforme a la configuración conforme a la fig. 1;

la fig. 3, en una representación similar a la fig. 2, una forma de ejecución modificada, de un elemento de unión; y

la fig. 4 un corte parcial a través de una forma de ejecución modificada de una unión de tubos conforme a la invención, en donde se unen entre sí directamente un primer y un segundo tubo.

En la fig. 1 se ha designado con 1 un primer tubo, que debe unirse a un tubo designado con un 2. Para unir el tubo 1 al tubo 2 está encajado en cada tubo 1 ó 2 en cada caso un elemento de unión formado por un elemento de manguito 3 ó 4, en donde los elementos de manguito o unión 3 y 4 pueden unirse entre sí a través de una unión roscada designada esquemáticamente con 5 ó 6.

Cada elemento de unión o elemento de manguito 3 ó 4 se encaja en el segmento extremo del tubo 1 ó 2, en donde sobre el perímetro exterior del elemento de unión 3 ó 4 está previsto en cada caso un tope 7 u 8, para limitar el movimiento de encaje de los elementos de manguito o unión 3 y 4. En la región del elemento de tope 7 y 8 se produce una soldadura indicada esquemáticamente con 9 y 10, a lo largo del perímetro del extremo libre del tubo 1 ó 2, con los elementos de manguito o unión 3 ó 4 encajados.

Para en el caso de una actuación de fuerzas transversal- o perpendicularmente sobre el eje longitudinal designado con 17 de los tubos 1 y 2, impedir que los segmentos extremos solapados de los elementos de manguito 3 ó 4 dañen la envuelta de los tubos 1 ó 2 en el caso de un basculamiento o una inclinación mutuo(a) de los tubos 1 y 2, los segmentos extremos 18 ó 19 de los elementos de manguito 3 ó 4 están configurados, en su extremo vuelto hacia el interior del tubo, en cada caso con una región de menor resistencia. En el caso de la forma de ejecución representada en la fig. 1 está previst(a)o, para conseguir la menor resistencia, al menos una depresión o un rebajo 20 ó 21 y conforme a la invención un gran número de ella(o)s, como se explica en detalle haciendo referencia a las siguientes figuras.

En la fig. 2 se ha representado a escala aumentada el elemento de manguito 4, en donde la rosca interior para unirse al elemento de manguito 3 no representado se ha designado a su vez con 5. Como puede verse en la fig. 2, la región extrema 19 del elemento de manguito 4 está dotada de un gran número de depresiones o rebajos 21, que se extienden en cada caso por todo el perímetro interior del elemento de manguito 4, en donde la anchura de los rebajos o de las depresiones 21 aumenta en cada caso en dirección al extremo libre 22. Por ello se garantiza que en dirección al extremo libre 22 se reduzca progresivamente la resistencia del segmento extremo 19, de tal modo que en el caso de un basculamiento o una inclinación la región extrema 19 puede conformarse o deformarse cada vez más fácilmente en dirección al extremo libre 22. Aparte de esto en la fig. 2 puede verse que la región extrema 19 está dotada de un redondeado 23 sobre su superficie periférica exterior.

En la fig. 2 se muestra asimismo el tope 8, el cual limita el movimiento de encaje del elemento de manguito 4 en el elemento de tubo 2 no representado.

En el caso de la forma de ejecución modificada de un elemento de manguito 4', representada en la fig. 3, puede verse que las depresiones designadas con 21' presentan en cada caso la misma anchura, en donde sin embargo la profundidad de las mismas aumenta en dirección al extremo libre 22, de tal modo que al igual que en la forma de ejecución conforme a la fig. 2 se garantiza que la resistencia en el segmento extremo 19 se reduzca progresivamente y de este modo éste pueda conformarse de forma creciente en dirección al extremo libre 22, para no dañar la envuelta interior del tubo 2 no representado con más detalle.

En el caso de la representación esquemática conforme a la fig. 4 puede verse que un tubo 24 está unido directamente a un segundo tubo 25, en donde los extremos 26 y 27 de los tubos 24 y 25 a unir entre sí están configurados de forma correspondiente adaptados uno al otro, para hacer posible que el extremo 26 se solape con el extremo 27. Para una unión desmontable de los dos tubos 24 y 25 se ha indicado en la fig. 4 a su vez una unión roscada 28 enroscable.

Para en el caso de la forma de ejecución representada en la fig. 4 impedir, en el caso de actuar fuerzas que discurran oblicua- o transversalmente al eje longitudinal 29, que la región extrema 28 exterior del tubo 25 resulte dañada en el caso de un basculamiento o una inclinación por parte de la región extrema interior 26, se ha previsto también en el caso de la forma de ejecución representada en la fig. 4, que el segmento extremo 30 del tubo 24 vuelto hacia el interior del tubo esté configurado con menor resistencia. De forma similar a las formas de ejecución anteriores, para conseguir la menor resistencia se ha indicado a su vez un gran número de depresiones o rebajos 31. Estos rebajos o depresiones 31 pueden presentar, como en la forma de ejecución anterior, diferente profundidad y/o anchura o también una diferente separación mutua. Asimismo se ha previsto también, en el caso de la forma de ejecución representada en la fig. 4, una región extrema exterior 32 redondeada.

En lugar de la configuración de las depresiones o de los rebajos 20, 21 ó 31 para conseguir una región con menor resistencia o mediante la reducción del grosor de material, como puede conseguirse por ejemplo mediante la previsión de las regiones extremas 23 ó 32 redondeadas o achaflanadas, podría estar previsto un tratamiento de material correspondiente de estas regiones parciales, para conseguir una menor resistencia de las regiones extremas vueltas hacia el interior del tubo, para poner a disposición una resistencia correspondientemente menor. La menor resistencia, que debe conseguirse mediante un tratamiento de material de este tipo, no entra en el ámbito de la invención.

Mientras que en el caso de la forma de ejecución representada en la fig. 4 los extremos respectivos de los tubos 24 ó 25 tienen que estar configurados con regiones extremas 26 ó 27 mutuamente complementarias, para hacer posible una unión directa, en el caso de la forma de ejecución conforme a la fig. 1 puede verse que con tubos o elementos de tubo 1 ó 2, que pueden producirse de forma sencilla y presentan una sección transversal de material unitaria en toda su longitud, puede encontrarse la suficiencia, en donde para la unión se prevén también elementos de unión o manguito 3 o 4 fáciles de producir y encajar, los cuales pueden utilizarse también para aprontar un grosor de material correspondiente, en especial en la región de la rosca. Estos tubos o elementos de tubo 1 y 2 que se conectan entre sí no sólo puede producirse de forma sencilla, sino que es suficiente una sección transversal de material usualmente menor, ya que no es necesario tener en cuenta una conformación adicional o una sección transversal de material adicional para aprontar una unión segura en los extremos. De este modo puede encontrarse la suficiencia, en especial en el caso de tubos o elementos de tubo que presenten una longitud mayor, también con un uso de material inferior así como un peso menor.

Claims (7)

1. Unión de tubos entre un primer tubo (1) y un segundo tubo (2), en donde un segmento extremo de uno de los tubos se solapa con un segmento extremo del otro tubo y/o en los segmentos extremos de los tubos (1, 2), vueltos unos hacia otros, está encajado en cada caso un elemento de unión (3, 4) en los segmentos extremos y en donde los tubos pueden unirse entre sí de forma desmontable, de forma preferida pueden enroscarse entre sí, en donde el segmento extremo del tubo que se solapa con el otro tubo y/o al menos un elemento de unión (3, 4), encajado en un segmento extremo de un tubo (1, 2), está(n) configurado(s) con una región (18, 19), en su extremo vuelto hacia el interior del tubo, con una resistencia menor en comparación con una región parcial que se conecta a la misma, en donde la región (18, 19, 30) con menor resistencia está configurada sobre su perímetro interior con una gran cantidad de depresiones o escotaduras (20, 21, 21', 31), caracterizada porque la distancia entre depresiones o rebajos (21') adyacentes se reduce en dirección al extremo de la región (19') con menor resistencia.

2. Unión de tubos según la reivindicación 1, caracterizada porque la región (18, 19, 30) con menor resistencia está configurada como región con menor grosor de material.

3. Unión de tubos según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la región (18, 19, 30) de menor resistencia está configurada redondeada (23, 32) hacia su extremo libre sobre la superficie exterior.

4. Unión de tubos según la reivindicación 1, 2 ó 3 caracterizada porque la anchura y/o profundidad del gran número de depresiones o rebajos (20, 21, 21', 31) aumenta en dirección al extremo libre de la región con menor resistencia.

5. Unión de tubos según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque los elementos de unión (3, 4), que pueden encajarse en cada caso en un segmento extremo de los tubos (1, 2) a unir entre sí, están formados por elementos de manguito (3, 4, 4') que están dotados de elementos de fijación (5, 6), en su extremo que sobresale en cada caso del tubo (1, 2), en especial de una rosca interior y de una rosca exterior complementaria.

6. Unión de tubos según la reivindicación 5 caracterizada porque los elementos de manguito (3, 4, 4') presentan en cada caso un tope (7, 8) que discurre en especial sobre todo el perímetro, el cual limita la profundidad de entrada del elemento de manguito (3, 4, 4') en el tubo (1, 2) respectivo, en donde el elemento de manguito (3, 4, 4') puede unirse al tubo (1, 2), en la región del tope (7, 8), a través de una costura de soldadura (9, 10) que discurre en especial por todo el perímetro.

7. Unión de tubos según la reivindicación 5 ó 6 caracterizada porque a cierta distancia del extremo del tubo (1, 2) se prevén perforaciones o aberturas de paso (13, 14) distanciadas entre sí y repartidas por el perímetro, mediante las cuales se produce una soldadura adicional con el elemento de manguito (3, 4) insertado.